放射生物LQ线性二次模型的数理基础及临床意义

• 作者: 吴式琇 吴稚冰 夏冰 张珂 张霓 李夏东 马胜林
• 来源期刊: 中国医学物理学杂志
• 关键词: LQ模型 肿瘤放射治疗
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 所属期刊栏目: 医学生物物理与临床应用
• 页码范围: 3188-3193
• 分类号: R730.55
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-202X.2012.01.027

摘要

目的:本文拟从对LQ模型提出的数学、物理、数理统计、放射生物学模型的研究分析LQ模型的数理基础和理论背景,系统阐述LQ模型的理论基础,为更好理解并应用放射生物LQ模型提供理论基础,为临床放疗方案改变作参考.方法:从LQ模型的数学公式研究人手,充分发掘LQ模型计算公式得出的数理依据和放射生物学实验结果,分别从LQ模型的N无穷次贝努力实验的泊松概率模型、低LET射线和高LET射线对DNA双链造成击打原理和模型、笛卡尔坐标系和半对数坐标系的应用、细胞存活曲线的计算和表达等几个方面系统阐述LQ模型的理论基础.并研究了α损伤和β的不同数学背景,从射线和细胞作用过程分析人手重新阐述了α、β值的放射生物学意义,同时研究了早晚反正组织中损伤等效剂量计算公式的应用范围.结果:通过对LQ模型分析得到α损伤其实代表了高LET射线与细胞中靶DNA的作用模式,作用概率和辐射场粒子存在一次正相关关系,β是低LET射线与细胞中靶DNA作用的结果,和辐射场中粒子通量存在二次方正相关关系；早晚反应组织等效剂量除了需要满足f＞/(βt/βN)外还需要满足本文(18)式提出的条件.结论:放射生物学LQ模型不单是一个放射生物学模型,其模型得意提出和应用和辐射剂量学、分析数学、数理统计学、生物物理学等学科息息相关,只有深刻理解以上学科在该模型中意义才能正确理解和应用LQ模型.