BACKGROUND AND PURPOSE The aim of this study was to establish curves for the conversion of RBE-weighted doses for targets and organs at risk (OARs) from the microdosimetric kinetic model (MKM) calculation to that of the local effect model I (LEM) for carbon ion radiotherapy (CIRT) for prostate carcinoma (PCA). MATERIALS AND METHODS This study was performed in the experimental treatment planning system (eTPS, V8A, Raystation, Sweden), which incorporates both MKM and LEM. CIRT plans from 10 PCA patients were collected. There were 5 steps to establish the curves: (1) design MKM plans in eTPS; (2) recalculate the physical doses from MKM to LEM and create a LEM plan in eTPS; (3) plot the RBE-weighted MKM to LEM conversion curves; (4) convert the MKM rectum constraint dose volume histogram (DVH) from NIRS to a LEM DVH; and (5) compare patients' rectum DVHs and follow-up with the converted constraint DVH. RESULTS The conversion factors for MKM doses of 0.18 Gy (RBE) to 4.55 Gy (RBE) per fraction to LEM doses were 2.72-1.06. For fraction sizes of >1 Gy (RBE), the conversion factors matched Fossati's curve and for fraction sizes of <1.00 Gy (RBE) the values were on the extrapolated Fossati's curve. A LEM rectum constraint DVH was established. Ten patients' rectum DVHs were all lower than LEM constraint DVHs. No complications were reported clinically. CONCLUSION For PCA receiving CIRT, the RBE-weighted doses using MKM for targets and OARs could be converted to LEM doses using conversion curves.

中文翻译：

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前列腺癌靶点和器官的微剂量动力学模型和局部效应模型之间碳离子放射治疗的 RBE 加权剂量转换

背景和目的 本研究的目的是建立曲线，将靶点和危险器官 (OAR) 的 RBE 加权剂量从微剂量动力学模型 (MKM) 计算转换为局部效应模型 I (LEM)用于前列腺癌（PCA）的碳离子放射治疗（CIRT）。材料和方法 本研究是在结合了 MKM 和 LEM 的实验性治疗计划系统（eTPS，V8A，Raystation，瑞典）中进行的。收集了 10 名 PCA 患者的 CIRT 计划。建立曲线有 5 个步骤：（1）在 eTPS 中设计 MKM 计划；(2) 重新计算从 MKM 到 LEM 的物理剂量，并在 eTPS 中创建 LEM 计划；(3) 绘制 RBE 加权的 MKM 到 LEM 的转换曲线；(4) 将 MKM 直肠约束剂量体积直方图 (DVH) 从 NIRS 转换为 LEM DVH；(5) 比较患者的 直肠 DVH 和后续转换约束 DVH。结果 MKM 剂量从 0.18 Gy (RBE) 到 4.55 Gy (RBE) 每部分到 LEM 剂量的转换系数为 2.72-1.06。对于 > 1 Gy (RBE) 的分次大小，转换因子与 Fossati 曲线匹配，对于 <1.00 Gy (RBE) 分次大小，这些值位于外推的 Fossati 曲线上。建立了 LEM 直肠约束 DVH。10名患者的直肠DVH均低于LEM约束DVH。临床上未报告并发症。结论 对于接受 CIRT 的 PCA，可以使用转换曲线将使用 MKM 用于目标和 OAR 的 RBE 加权剂量转换为 LEM 剂量。对于 > 1 Gy (RBE) 的分次大小，转换因子与 Fossati 曲线匹配，对于 <1.00 Gy (RBE) 分次大小，这些值位于外推的 Fossati 曲线上。建立了 LEM 直肠约束 DVH。10名患者的直肠DVH均低于LEM约束DVH。临床上未报告并发症。结论 对于接受 CIRT 的 PCA，可以使用转换曲线将使用 MKM 用于目标和 OAR 的 RBE 加权剂量转换为 LEM 剂量。对于 > 1 Gy (RBE) 的分次大小，转换因子与 Fossati 曲线匹配，对于 <1.00 Gy (RBE) 分次大小，这些值位于外推的 Fossati 曲线上。建立了 LEM 直肠约束 DVH。10名患者的直肠DVH均低于LEM约束DVH。临床上未报告并发症。结论 对于接受 CIRT 的 PCA，可以使用转换曲线将使用 MKM 的 RBE 加权剂量用于目标和 OAR 转换为 LEM 剂量。