Strahlmodellierungsmodul

Das Strahlmodellierungsmodul ist eine Softwarekomponente innerhalb der Dosisberechnungs-Engine eines Bestrahlungsplanungssystems. Es erstellt mathematische Darstellungen von Strahlen medizinischer Linearbeschleuniger auf der Grundlage gemessener Strahldaten wie Tiefendosiskurven, Profile und Outputfaktoren. Das Modul modelliert Strahleigenschaften wie Energiespektren, Fluenzprofile und Halbschatteneffekte, um zu simulieren, wie Strahlung mit der Patientenantomie interagiert. Diese Modelle ermöglichen es der Dosisberechnungs-Engine, die Strahlendosisverteilung im Patientengewebe mit hoher Genauigkeit vorherzusagen und unterstützen die Bestrahlungsplanung für Photonen- und Elektronenmodi in einem Energiebereich von 6–18 MeV. Das Modul bietet eine räumliche Auflösung von 0,1–0,5 mm für das Dosisberechnungsgitter und erreicht eine Dosisberechnungsgenauigkeit von ±2 % der gemessenen Dosis, gemäß IEC 62083. Die Modellierungszeit pro Strahlenergie beträgt 10–30 Minuten. Das Modul unterstützt DICOM-RT-Import/-Export (DICOM PS3.3) und läuft auf 64-Bit-Windows 10/11, benötigt 8–16 GB RAM und 4–8 CPU-Kerne, mit optionaler GPU-Beschleunigung über CUDA oder OpenCL. Die Ausgabedaten können in XML- oder JSON-Formaten konfiguriert werden. Die Software wird unter einer unbefristeten Einzelbenutzerlizenz bereitgestellt, mit erweitertem Support für 12–24 Monate. Als Verzeichniseintrag sind diese Spezifikationen Referenzbereiche und müssen mit dem rechtlichen Hersteller für das spezifische Modell und die Anwendung verifiziert werden. Das Modul ist für die Verwendung durch qualifizierte Medizinphysiker und Dosimetristen in klinischen Umgebungen vorgesehen.

Das Modul verwendet gemessene Strahldaten wie Tiefendosiskurven, Profile und Outputfaktoren, um mathematische Modelle zu erstellen, die das Strahlverhalten für verschiedene Feldgrößen, Energien und Geometrien interpolieren und extrapolieren. Diese Modelle werden in die Dosisberechnungs-Engine integriert, um die Strahlendosisverteilung im Patientengewebe vorherzusagen. Das Modul unterstützt Photonen- und Elektronenmodi in einem Energiebereich von 6–18 MeV, mit einer räumlichen Auflösung von 0,1–0,5 mm und einer Dosisberechnungsgenauigkeit von ±2 % der gemessenen Dosis (IEC 62083). Die Modellierungszeit pro Strahlenergie beträgt 10–30 Minuten. Das Modul läuft auf 64-Bit-Windows 10/11, benötigt 8–16 GB RAM und 4–8 CPU-Kerne und unterstützt GPU-Beschleunigung über CUDA oder OpenCL. Die Ausgabedaten sind in XML- oder JSON-Formaten konfigurierbar.