Planning of radiation therapy with use various types of MLQ-models


Cite item

Full Text

Abstract

Purpose. The work is devoted to creating and application of various types of a modified linear-quadratic mathematical models (MLQ-models) for determination of tissues complication probability (TCP) in tissues depending on conditions of therapy and volume of the irradiated organ or tissue. Material and methods. We have used the LQ-model, model of Klepper, logistical function of distribution (two variants), distribution of Koshi and the extreme value for calculation TCP. We have been determined parameters of models for a different tissues on the basis of the systematized clinical supervision forTCP=5- and 50% and relative volumes of the irradiated tissues: 1/3, 2/3,1. Results and conclusions. Five types of MLQ-models are developed, which unite (synthesis) the most perspective models of radiation therapy: LQ model and the modified of Weibull distribution (model of Klepper); LQ-model and logistical function of distribution (two variants); LQ-model and distribution of Koshi; LQ-model and distribution of extreme value. Parameters of MLQ- models are defined by means of special program system. Their analysis has shown that the MLQ-model allows to describe the systematised clinical data well. The offered models can be used in radiological clinic for planning of an irradiation of tissues.

About the authors

E V Molchanova

Институт экономики Карельского научного центра РАН

Email: molchanova@karelia.ru
канд. тех. наук. , научный сотрудник

S E Nilva

Республиканский онкологический диспансер

Петрозаводск

References

  1. Клеппер Л.Я. Формирование дозовых полей радиоактивными источниками излучения. М.: Энергоатомиздат, 1993.
  2. Клеппер Л.Я., Климанов В.А. Определение параметров математических моделей для расчета вероятностей возникновения лучевых осложнений в нормальных органах и тканях организма // Мед. физика. 2002. Т. 13. № 1. С. 23-39.
  3. Клеппер Л.Я., Молчанова Е.В. Математическое моделирование вероятности возникновения лучевых осложнений при терапевтическом облучении печени // Мед. радиол, и радиац. безоп. 2007. № 2. Т. 52. С. 37-42.
  4. Клеппер Л.Я., Молчанова Е.В. Информационная система для расчета вероятности лучевых осложнений в тканях как функций от их объемов при произвольных схемах фракционирования дозы // Мед. акад. жури. 2005. Т. 5. Приложение 7. № 3 Симпозиум «Медицинские информационные системы». Петрозаводск - Санкт-Петербург. С. 138-140.
  5. Клеппер Л.Я., Молчанова Е.В. Новые методы планирования лучевой терапии злокачественных опухолей на основе MLQ-модели // Материалы четвертой Международной дистанционной научно-практической конференции «Новые технологии в медицине». Bulletin of the International Scientific Surgical Association. 2007. Vol. 2. № 1. C. 49-50.
  6. Клеппер Л.Я., Молчанова E.B., Сотников B.M. Математическое моделирование вероятности возникновения лучевых осложнений в легких при их однородном и неоднородном облучении // Мед. физика. 2007. № 3 (35). С. 25-37.
  7. Клеппер Л.Я., Сотников В.М., Молчанова Е.В. Расчет вероятности возникновения лучевых осложнений в тканях с помощью модифицированной линейно-квадратичной модели // Мед. физика. 2005. Т. 26. № 2. С. 40-47.
  8. Клеппер Л.Я., Сотников В.М., Молчанова Е.В. Модифицированная линейно-квадратичная модель для расчета эквивалентных схем фракционирования дозы с учетом объема облученной ткани // Мед. радиол и радиац. безоп. 2005. Т. 50. № 6. С. 55-60.
  9. Молчанова Е.В., Нильва С.Е. Математические методы и модели в лучевой терапии опухолей. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. 168 с.
  10. Ярмоненко С.П., Коноплянников А.Г., Вайнсон А.А. Клиническая радиология. М.: Медицина, 1992. 317 с.
  11. Burman С., Kutcher G.J., Emami В., Goiten М. Fitting of normal tissue tolerance data to an analytic function // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1991. Vol. 21. № 1. P. 123-125.
  12. Chadwick K.H., Leenhouts H.P. A molecular theory of cell survival // Phis. Med. Biol. 1973. Vol. 18. № 1. P. 78-87.
  13. Emami B., Lyman J., Brown A. et al. Tolerance of normal tissue to therapeutic radiation // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1991. Vol. 21. № 1. P. 109- 122.
  14. Kellerer A.M., Rossi H.H. RBE and primary mechanism of radiation action // Radiat. Res. 1971. Vol. 47. № 1. P. 14-34.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2010 Molchanova E.V., Nilva S.E.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).