等效均一剂量(Equivalent Uniform Dose EUD)的概念
参考和摘录自: 狄小云 生物等效均衡剂量理论在放疗临床中的应用
EUD的概念和定义
概念
用于求解一个不均匀的剂量分布的等效平均剂量,这个剂量不同于数学上的算术平均剂量,它具有生物效应上的意义。因此EUD也可以称为生物等效均匀剂量。
定义
EUD的定义为:对于两种能够产生和同生物效应的不同剂量分布,它们在放射生物效应上是等效的,生物等效具体指在两种不同剂量照射下造成的细胞损害是一样的,即两者细胞存活分数相同。
EUD的计算公式
generalized EUD,也叫gEUD,公式如下:
gEUD=(1N∑i=1NDoseia)1/ag E U D=\left(\frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} \operatorname{Dose}_{i}^{a}\right)^{1 / a}gEUD=(N1i=1∑NDoseia)1/a
它不仅适用于肿瘤,也适用其它耐受组织。在公式中对所有组织只有一个参数a,在实际应用中相对简单。
EUD的特性参数
- a→+∞a \rightarrow+\inftya→+∞,EUD收敛于Di{D_{i}}Di中的最大吸收剂量DmaxD_{max}Dmax.
- a→−∞a \rightarrow-\inftya→−∞,EUD收敛于Di{D_{i}}Di中的最小吸收剂量DminD_{min}Dmin.
- a→1a \rightarrow1a→1,EUD=DiˉEUD=\bar{D_{i}}EUD=Diˉ,即计算体积的EUD等同于DiD_{i}Di的算术平均剂量.
在评价和优化中对靶区或者危及器官的EUD特性参数取1时,只能评价和优化计算体积的平均剂量,这与用Uniform dose或者 mean dose的约束条件一样,体现不出EUD对危及器官和靶区内的剂量热点和冷点的敏感反映特性,也就失去了用EUD作为评价或者优化约束条件的意义和优越性。
但是对于对剂量的不均匀分布不是特别敏感的组织,如肌肉等正常组织的基于EUD的优化方法时可以给其特性参数为1,实践证明,对于保护正常组织也具有一定的作用。 - a→0a \rightarrow 0a→0,感兴趣区域(VOI)的EUD收敛于整个计算体积的剂量体积平均值,几何平均值在临床评价剂量分布的意义和用途目前还不清楚,需要进一步分析研究。
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