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

作者:曹瑞芬; 吴宜灿; 景佳; 李国丽; 裴曦; 程梦云; 林辉; FDS团队
来源:第二届全国核技术及应用研究学术研讨会大会论文摘要集.

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。