基于等效均匀剂量的调强放疗逆向计划一体优化方法研究

项目名称： 基于等效均匀剂量的调强放疗逆向计划一体优化方法研究

项目编号： No.61401242

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 兰义华

作者单位： 南阳师范学院

项目金额： 27万元

中文摘要： 调强放疗技术是放疗研究领域的热点问题。现有的基于传统物理剂量的调强放疗逆向计划难以在满足剂量最优分布的同时提高病人的生存获益。本项目将定义一种新的与剂量体积曲线有紧密联系的等效均匀剂量概念，实现物理剂量模型到以生物医学需求为目标的模型转变，通过进一步综合考虑与射线调制硬件相关的约束，最终建立基于等效均匀剂量的逆向计划一体化模型。模型既考虑了不同组织的生物医学特性，又兼顾了传统物理剂量表达，并且将照射角度和子野特性等一并纳入优化框架中，采用启发式方法获取逆向计划的全局最优解，能在尽可能杀灭癌症细胞的同时抑制并发症发生的概率，提高生存获益。课题的研究结论将丰富精确放疗领域的关键理论与技术，在恶性肿瘤的治疗上有较大的应用前景。课题破除传统分而治之优化思路而提出的一体优化理论，还可以为解决其它复杂的大规模多目标多约束的优化问题提供借鉴。

中文关键词： 调强放疗；等效生物剂量；逆向计划系统；启发式算法；凸规划模型

英文摘要： Intensity modulated radiotherapy (IMRT) is a hot issue in the research field of radiotherapy. It is difficult to meet the optimum dose distribution as well as increase patient survival benefit for the existing traditional physics dose IMRT. This project w

英文关键词： Intensity modulated radiation therapy；equivalent biological dose；inverse planning system；heuristic algorithm；convex programming model