調(diào)強放射治療中的射野方向優(yōu)化算法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、放射治療與手術(shù)治療和化學(xué)藥物治療一起,組成了腫瘤的三大主要治療手段。調(diào)強放射治療技術(shù)(intensity-modulated radiotherapy,IMRT)的出現(xiàn),進(jìn)一步發(fā)展了經(jīng)典的三維適形放射治療技術(shù),是放射腫瘤學(xué)史上的重大變革。但鑒于實際問題的復(fù)雜性,IMRT治療計劃在制作上仍然有許多問題亟待解決。
  本文緊密結(jié)合臨床需求,以實現(xiàn)和完善常規(guī)的IMRT優(yōu)化技術(shù)為基礎(chǔ),圍繞IMRT射野方向優(yōu)化(beam angle opt

2、imization,BAO)問題進(jìn)行了深入地研究。所做的主要工作如下:
  (1)充分結(jié)合微粒群算法(particle swarm optimization,PSO)和遺傳算法(genetic algorithm,GA)算法的優(yōu)點,針對IMRT優(yōu)化射野方向的具體問題,提出了以逼近(approaching)為主要進(jìn)化思想的逼近遺傳算法(approaching genetic algorithm,AGA)來自動選擇射野角度。設(shè)計了以逼

3、近為主要手段的搜索方式和獨特的更新策略,提高了算法的搜索性能。對模擬病例和實際臨床病例的研究結(jié)果表明,采用AGA來優(yōu)化選擇射野角度是可行和有效的,并且較GA更為快捷地尋找到最優(yōu)的治療計劃。
  (2)結(jié)合生物DNA進(jìn)化方面的相關(guān)知識,提出了一種新穎的DNA遺傳算法(DNA genetic algorithm,DNA-GA)來解決BAO問題。結(jié)合DNA進(jìn)化中變異熱點(hot spots)和冷點(cold spots)現(xiàn)象,有效利用編

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