IMRT逆向計(jì)劃中多目標(biāo)優(yōu)化算法進(jìn)化策略的研究.pdf

1、放射治療與手術(shù)治療和化學(xué)藥物治療一起，組成了腫瘤的三大治療手段。調(diào)強(qiáng)放射治療是一種先進(jìn)的三維適形放射治療技術(shù)，近年來廣泛用于臨床腫瘤治療，它的特點(diǎn)在于通過照射野的射線束的強(qiáng)度是可調(diào)的，用強(qiáng)度可變的射線束照射腫瘤靶區(qū)，能夠獲得相對(duì)均勻的劑量分布并防止高劑量落入周圍敏感器官和正常組織，從而提高治療效果。優(yōu)化算法作為IMRT逆向計(jì)劃的核心和基礎(chǔ)，其中尚有許多需要解決的問題。
　　 目前實(shí)用于IMRT計(jì)劃系統(tǒng)的逆向過程大多是單目標(biāo)的，不

2、符合逆向計(jì)劃的多目標(biāo)特性，所以有必要在多目標(biāo)優(yōu)化理論基礎(chǔ)上研究算法，為放療逆向計(jì)劃提供多目標(biāo)優(yōu)化的算法基礎(chǔ)。
　　 論文的主要工作有：
　　 1.對(duì)放射治療的基礎(chǔ)知識(shí)、IMRT的發(fā)展過程、分類、國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，分析了目前IMRT優(yōu)化算法當(dāng)中所存在的不足；
　　 2.介紹了最優(yōu)化方法的理論知識(shí)，對(duì)目前應(yīng)用到IMRT逆向計(jì)劃的優(yōu)化算法進(jìn)行了研究，分析比較了各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)IMRT逆向計(jì)劃中多目標(biāo)優(yōu)

3、化算法的進(jìn)化策略的研究提供了理論基礎(chǔ)；
　　 3.在遺傳算法的基礎(chǔ)上對(duì)IMRT逆向計(jì)劃中多目標(biāo)進(jìn)化策略進(jìn)行了研究，對(duì)多目標(biāo)遺傳算法NSGA-II進(jìn)行了改進(jìn)，用測(cè)試函數(shù)驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性；
　　 4.把改進(jìn)的NSGA-II算法應(yīng)用到IMRT逆向計(jì)劃系統(tǒng)平臺(tái)MOTPS，通過實(shí)際算例將本論文的改進(jìn)算法與項(xiàng)目組前期工作的優(yōu)化算法進(jìn)行了逆向計(jì)劃比較，結(jié)果表明改進(jìn)的NSGA-II算法具有一定的速度優(yōu)勢(shì)，從得到的Pareto非劣解