System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种放疗射线的相对生物效应的评估方法技术_技高网

一种放疗射线的相对生物效应的评估方法技术

技术编号:42417626 阅读:20 留言:0更新日期:2024-08-16 16:34
本申请公开了一种放疗射线的相对生物效应的评估方法。该方法采用待评估射线和参考射线分别对若干个待照射的样品进行不同照射剂量的照射,其中待照射的样品为三维细胞培养物;对照射后的样品进行染色处理,获得所有样品在不同照射剂量下的染色图像;对染色图像进行分析,获得照射后的样品的阳性细胞比值;基于阳性细胞比值与照射剂量之间的关系,建立生物效应概率模型;基于生物效应概率模型,得到所述待评估射线的相对生物效应值,能够获得更加精准的评估相对生物效应。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及放疗,尤其涉及一种放疗射线的相对生物效应的评估方法


技术介绍

1、随着现代放疗技术的不断,立体定向放疗、质子及重离子放疗、硼中子放射治疗、超高剂量率放疗等多种治疗技术不断涌现,并且逐渐推广应用。相比于基于x射线的常规分割放射治疗,新的放射治疗技术采用了不同的辐射源、剂量分割策略或者束流参数,这些新兴技术在提高肿瘤治疗效果的同时可以减少患者的毒副作用,为患者提供更好的生存质量。

2、放疗计划的优劣与使用的剂量策略息息相关,剂量策略包括剂量分割方式和生物剂量,其中生物剂量是指在考虑物理剂量的前提下,通过加权进一步考虑不同射线类型的生物效应差异。不同放疗技术的生物效应差异通常可以采用rbe(relative biologicaleffectiveness,相对生物效应)来进行评估。

3、在临床放射治疗之前,为了有效杀伤肿瘤细胞同时降低对周围正常组织的伤害,必须准确评估不同类型辐射的rbe值,以便制定合理的放射治疗方案。目前rbe值的评估方法一般通过lem模型(local effect model,局部效应模型)或mkm模型(microdosimetrickinetic model机理型微剂量动力学模型)来计算生物效应。但这些算法存在一些缺陷,例如lem模型存在低let区(linear energy transfer,传能线密度区)高估rbe,和高let区低估rbe的问题,mkm模型应用于大分割高剂量放疗和生物学参数α/β值较小的肿瘤细胞时存在较大偏差,不能准确的反应真实的生物效应。


技术实现思路

1、为此,本申请的实施例提供了一种放疗射线的相对生物效应的评估方法,能够获得更加精准的评估相对生物效应。

2、本申请提供一种放疗射线的相对生物效应的评估方法。

3、本申请是通过以下技术方案得以实现的:

4、一种放疗射线的相对生物效应的评估方法,所述评估方法包括:

5、采用待评估射线和参考射线分别对若干个待照射的样品进行不同照射剂量的照射,其中所述待照射的样品为三维细胞培养物;

6、对照射后的样品进行染色处理,获得所有样品在不同照射剂量下的染色图像;

7、对所述染色图像进行分析,获得照射后的样品的阳性细胞比值;

8、基于阳性细胞比值与照射剂量之间的关系,建立生物效应概率模型;

9、通过生物效应概率模型,得到所述待评估射线的相对生物效应值。

10、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,所述三维细胞培养物为类器官。

11、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,所述采用待评估射线和参考射线分别对若干个待照射的样品进行不同照射剂量的照射的步骤包括:

12、将若个干待照射的样品划分为第一组别和第二组别;将第一组别划分为n个第一子组别,对n个第一子组别中的待照射的样品分别采用待评估射线以n个不同的照射剂量进行照射;将第二组别划分为n个第二子组别,对n个第二子组别中的待照射的样品分别采用参考射线以n个不同的照射剂量进行照射;其中n>0。

13、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,所述生物效应概率模型为:

14、肿瘤控制概率tcp模型或正常组织并发症概率ntcp模型。

15、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,所述肿瘤控制概率tcp模型采用tcp-schultheiss逻辑模型、lq-poisson-tcp基本模型、lq-poisson-tcp双参数模型或zaider-tcp模型中的任意一种。

16、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,所述正常组织并发症概率ntcp模型采用ntcp-schultheiss逻辑模型、ntcp-lyman-kutcher-berman模型或ntcp-rsm模型中的任意一种。

17、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,对所述染色图像进行分析,获得照射后的样品的阳性细胞比值的步骤具体为:

18、将所述染色图像置于显微镜下,在显微镜下对染色图像进行人工分析,获得阳性细胞的数量,将阳性细胞的数量除以所述染色图像中所有细胞的数量,得到所述染色图像的阳性细胞比值。

19、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,对所述染色图像进行分析,获得照射后的样品的阳性细胞比值的步骤具体为:将染色图像导入到图像分析软件中,对染色图像中的阳性细胞进行自动计数获得阳性细胞的数量,将阳性细胞的数量除以所述染色图像中所有细胞的数量,得到所述染色图像的阳性细胞比值。

20、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,通过生物效应概率模型,得到所述待评估射线的相对生物效应值的步骤为:根据生物效应概率模型计算样品达到相同的阳性细胞比值时的参考射线的剂量与待评估射线的剂量之比。

21、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,所述参考射线和所述待评估射线为不同辐射类型的射线。

22、综上所述,与现有技术相比,本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

23、采用待评估射线和参考射线分别对若干个待照射的样品进行不同照射剂量的照射,其中待照射样品为三维细胞培养物;对照射后的样品进行染色处理,获得所有样品在不同照射剂量下的染色图像;对染色图像进行分析,获得照射后的样品阳性细胞比值;基于阳性细胞比值与照射剂量之间的关系,建立生物效应概率模型;通过生物效应概率模型,得到待评估射线的相对生物效应值。采用三维细胞培养物进行测量分析,相比与传统的离体细胞方案,能够更加准确的模拟组织或器官的结构和生物微环境,通过建立不同辐射条件下的剂量和阳性细胞百分比的tcp模型或ntcp模型,计算产生相同阳性细胞比值时的待辐射剂量和参考辐射剂量之比获得rbe值,具备准确性高、重复性强的优点。

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【技术保护点】

1.一种放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述评估方法包括:

2.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述三维细胞培养物为类器官。

3.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述采用待评估射线和参考射线分别对若干个待照射的样品进行不同照射剂量的照射的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述生物效应概率模型为:

5.根据权利要求4所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,

6.根据权利要求4所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述正常组织并发症概率NTCP模型采用NTCP-Schultheiss逻辑模型、

7.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,对所述染色图像进行分析,获得照射后的样品的阳性细胞比值的步骤具体为:

8.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,对所述染色图像进行分析,获得照射后的样品的阳性细胞比值的步骤具体为:

9.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,通过生物效应概率模型,得到所述待评估射线的相对生物效应值的步骤为:

10.根据权利要求1至9任一项所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述参考射线和所述待评估射线为不同辐射类型的射线。

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【技术特征摘要】

1.一种放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述评估方法包括:

2.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述三维细胞培养物为类器官。

3.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述采用待评估射线和参考射线分别对若干个待照射的样品进行不同照射剂量的照射的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述生物效应概率模型为:

5.根据权利要求4所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,

6.根据权利要求4所述的放疗射线的相对生物效应的评估方法,其特征在于,所述正常组织并发症概率nt...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱红玉张俊陈利张丹丹邓小武
申请(专利权)人:中山大学肿瘤防治中心中山大学附属肿瘤医院中山大学肿瘤研究所
类型:发明
国别省市:

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