適形放射治療中射野方向優(yōu)化的研究.pdf

1、目的:在設(shè)計(jì)一個(gè)治療計(jì)劃的過(guò)程中,射野方向和射野方向數(shù)目的選擇很重要;目前,射野方向和射野方向數(shù)目的選擇基本取決于計(jì)劃設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn),以這種方式選擇這兩個(gè)參數(shù)不僅需要大量的時(shí)間反復(fù)試驗(yàn),而且得到的計(jì)劃通常不是最優(yōu)的,只是臨床可以接受的計(jì)劃.為此,我們提出了一種同時(shí)優(yōu)化射野方向和權(quán)重的算法,并用此算法研究了腦部腫瘤的三維適形治療計(jì)劃最優(yōu)射野方向數(shù)目的問(wèn)題.方法:研究分為兩部分,第一部分把優(yōu)化射野方向和權(quán)重的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)混合整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題

2、(MILP),同時(shí)優(yōu)化射野方向和射野權(quán)重.具體的實(shí)施步驟為:a.定義所有候選的射野方向;b.用二進(jìn)制變量表示每一個(gè)候選的射野方向,相應(yīng)的射野權(quán)重用連續(xù)變量表示;c.根據(jù)處方劑量和計(jì)劃所要使用的最大射野方向數(shù)目建立相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件;d.選用合適的MILP優(yōu)化程序求解此問(wèn)題.經(jīng)過(guò)優(yōu)化以后,所有二進(jìn)制變量為1的射野方向保留在最終的射野方向組合中.第二部分使用此算法對(duì)不同射野數(shù)目的治療計(jì)劃進(jìn)行射野方向優(yōu)化,然后比較這組計(jì)劃,選出最合