Strålningsdosutrymme

Strålningsdosutrymme är det rumsliga eller matematiska utrymmet av alla möjliga fördelningar av absorbed strålningsdos inom en patient eller en fantom under en given radioterapibehandling, med hänsyn till geometrin, vävnadsreaktioner och teknikens leveransmöjligheter. Varje punkt i dosutrymmet motsvaras av en dosvektor d, där dimensionen motsvarar antalet voxlar eller volymer där dos mäts. Dosutrymmet beskrivs ofta med ett framställningssätt där dosen beräknas från maskinparametrar genom en modell d = A x, där A är dosinflytande-matrisen som fångar hur varje strålkälla eller kolimatorinställning bidrar till dos i varje voxel och x är vektorn av maskinparametrar (till exempel beam intensiteter och leafpositions).

Det uppfylbara dosutrymmet F definieras av fysiska och kliniska begränsningar. Dessa inkluderar icke-negativ dos per voxel, övre gränser för dos i vävnad, och kliniska mål som att leverera en föreskriven målvolym till tumören (D_prescribed) samt skydda organ i risk (OAR) genom DVH-relaterade krav. Leveranssystemets begränsningar, som maximal effekt per strålriktning och tidsbegränsningar, påverkar också hur stor och vilken del av dosutrymmet som är tillgänglig.

I klinisk behandling används optimering för att utforska dosutrymmet och hitta dosfördelningar som uppfyller tumörmålen samtidigt som biverkningar minimeras. Robust och probabilistisk planering tar hänsyn till osäkerheter i patientens position och organrörelser. Strålningsdosutrymmet utgör grunden för förståelsen av vad som är tekniskt genomförbart och kliniskt önskvärt i radioterapiplanering.