数学 > 优化与控制
[提交于 2019年11月12日
(v1)
,最后修订 2019年11月19日 (此版本, v2)]
标题: 原理证明:多模态放疗优化
标题: A Proof of Principle: Multi-Modality Radiotherapy Optimization
摘要: 放射治疗通过电离辐射损伤肿瘤细胞的DNA来治疗癌症患者。 光子是治疗中最广泛使用的辐射类型,自1895年首次发现X射线后不久就被投入使用。 然而,由于质子和碳离子等其他辐射模式独特的生物和物理特性,使其与光子有所不同,因此对这些模式的兴趣和开发正在增加。 目前确定最佳辐射模式或多种模式的最佳组合的尝试是经验性的,并处于发展的早期阶段。 在本文中,我们提出一个数学框架,以优化多种辐射模式的完整辐射剂量分布和分割方案,旨在最大程度地破坏肿瘤,同时将正常组织的损伤限制在相应的耐受水平。 该公式产生了一个非凸的混合整数规划问题,我们提出了一种双层优化算法,以高效求解。 上层问题是使用下层优化得到的剂量分布来优化分割方案。 我们在一个简单的二维幻影中展示了我们新框架和算法的可行性,该幻影使用了两种不同的辐射模式,临床直觉可以轻松得出。 我们数值模拟的结果与临床直觉一致,验证了我们的方法,并展示了该框架在进一步临床研究中的前景。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.