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快速非支配排序多目标遗传算法在放疗逆向计划优化中的应用

曹瑞芬  吴宜灿  景佳  李国丽  裴曦  程梦云  林辉  FDS团队  
【摘要】:针对精确放射治疗中逆向计划优化的多目标特性,对其进行基于Pareto最优解的多目标优化研究。首先将医生给定的处方剂量,器官剂量或剂量-体积约束限制转化为带多个约束多目标优化问题,然后采用快速非支配排序遗传算法NSGA-II进行多目标优化。临床实例测试表明,采用NSGA-II算法进行逆向计划的优化,得到多个满足医生要求的非劣解,每个非劣解对应的剂量分布不仅接近医生给定的处方剂量,而且满足剂量体积约束关系;另外,由于本文多目标优化方法不需要用户事先输入权重因子,便可以得到多个满足要求的最优解,因此更具有灵活性,避免了试-错-试的过程。

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