Model LQ w planowaniu radioterapii: możliwe pułapki

• Autorzy: Ślosarek Krzysztof

Warianty tytułu

EN

The LQ model in Radiotherapy Planning: Potential Pitfalls

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W radioterapii powszechnie stosowanym modelem dedykowanym do obliczania dawek (biologicznie) równoważnych jest model liniowo-kwadratowy (LQ), który łączy radiobiologię ze sposobem frakcjonowania dawki w radioterapii. Jest on prosty w stosowaniu, wymaga znajomości tylko jednego parametru (α/β) i na tej podstawie można wyliczyć równoważne sposoby frakcjonowania dawki. Równoważne oznacza, że efekt w postaci prawdopodobieństwa miejscowego wyleczenia czy też powikłań jest identyczny dla różnych wartości dawek frakcyjnych i całkowitych. Jego prostota powoduje jednak, że otrzymane wyniki obliczeń są obarczone dużą niepewnością. Dlatego w praktyce klinicznej powinien on wskazywać tylko kierunek zmian, spowodowanych zmianą dawki frakcyjnej lub całkowitej, a nie być „bezwzględnym” punktem odniesienia w planowaniu kolejnych etapów leczenia.

EN

The linear-quadratic (LQ) model is a commonly used model in radiotherapy for calculating equivalent doses. It combines radiobiology with the method of dose fractionation in radiotherapy. It is simple to use, requiring knowledge of only one parameter (α/β), and based on this, equivalent dose fractionation methods can be calculated. Equivalent means that the effect in terms of the probability of local control or complications is identical for different values of fractional doses. However, its simplicity results in the calculated results being associated with high uncertainty. Therefore, in clinical practice, it should only indicate the direction of changes caused by changes in fractional dose, rather than being an “absolute” reference point in planning subsequent stages of treatment.

Słowa kluczowe

PL

frakcja komórek przeżywających; model liniowo-kwadratowy; dawka równoważna

EN

surviving cell fraction; linear quadratic model; equivalent dose

• Wydawca: Indygo Zahir Media
• Czasopismo: Inżynier i Fizyk Medyczny
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 13, nr 4
• Strony: 327--331
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ślosarek Krzysztof

• Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie, Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Gliwice, Zakład Planowania Radioterapii, 44-102 Gliwice, ul. Wybrzeże AK 15

Bibliografia

• 1. L. Bodgi, A. Canet, L. Pujo-Menjouet, A. Lesne, J.-M. Victor, N. Foray: Mathematical models of radiation action on living cells: From the target theory to the modern approaches, A historical and critical review, Journal of Theoretical Biology, 394, 2016, 93-101.
• 2. W. Suchorska: Radiobiologia: podstawowe modele matematyczne opisujące przeżywalność komórek, Zeszyty Naukowe WCO, Letters in Oncology Science, 15(1), 2018, 59-65.
• 3. S.J. McMahon: The linear quadratic model: usage, interpretation and challenges, Phys. Med. Biol., 64, 2019, 01TR01, 24.
• 4. B. Andisheh, M. Edgren, D. Belkic, P. Mavroidis, A. Brahme, B.K. Lind: A Comparative Analysis of Radiobiological Models for Cell Surviving Fractions at High Doses, Technology in Cancer Research and Treatment, 12(2), 2013, 183-192.
• 5. M.A. Ali i wsp.: Estimation of linear quadratic (LQ) model parameter alpha/beta (α/β) and biologically effective dose (BED) for acute normal tissue reactions in head and neck malignancies, Int J Cancer Ther Oncol., 4(4), 2016, 449, DOI: 10.14319/ijcto.44.9.
• 6. K. Ślosarek, A. Zajusz: Mathematical simulation of biologically equivalent doses for total body irradiations, Journal of Practical Oncology, 1(1), 1996, 35-38.
• 7. C.M. van Leeuwen, A.L. Oei, J. Crezee, A. Bel, N.A.P. Franken, L.J.A. Stalpers, H.P. Kok: The alfa and beta of tumours: a review of parameters of the linear-quadratic model, derived from clinical radiotherapy studies, Radiation Oncology, 13(96), 2018, 2-11.
• 8. E.K. Hansen, M. Roach: Handbook of Evidence-Based Radiotion Oncology, 3rd Edition, Springer, 2018.
• 9. T.S. Kehwar: Analytical approach to estimate normal tissue complication probability using best fit of normal tissue tolerance doses into the NTCP equation of the linear quadratic model, J. Cancer. Res. Ther., 1(3), 2005, 168-179.
• 10. J. Malicka, K. Ślosarek: Planowanie leczenia i dozymetria w radioterapii, 2, Via Medica, 2018.
• 11. J.D. Chapman, A.E. Nahum: Radiotherapy Treatment Planning Linear-quadratic Radiobiology, CRC Press Taylor & Francis Group, 2015.
• 12. M. Cui, X‑S. Gao, X. Li, M. Ma, X. Qi, Y. Shibamoto: Variability of α/β ratios for prostate cancer with the fractionation schedule: caution against using the linear‑quadratic model for hypofractionated radiotherapy, Radiation Oncology, 17(54), 2022, 1-11.
• 13. R. Vogelius, S.M. Bentzen: Meta-analysis of the Alpha/Beta Ratio for Prostate Cancer in the Presence of an Overall Time Factor: Bad News, Good News, or No News?, Int J Radiation Oncol Biol Phys, 85(1), 2013, 89e94.
• 14. D.R. Wigg: Applied Raduiobiology and Bioeffect Planning, Medical Physics Publishing, Madison, Wisconsin, 2001.