Publicação: Otimização nas escolhas de feixes e pesos no planejamento de radioterapia
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Autores
Orientador
Cantane, Daniela Renata 
Freitas, Juliana Campos de
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Física Médica - IBB
Título da Revista
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Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A incidência de câncer aumentou cerca de 30% na última década, e estima-se que este número seja ainda maior nas décadas seguintes. Um dos tratamentos para o câncer é a radioterapia, em que modelos de otimização vêm sendo utilizados cada vez mais no planejamento, o qual pode consistir na definição da dose nos tecidos, os feixes a serem utilizados, entre outros. A otimização da conformação dos feixes é muito importante para alcançar bons planejamentos de tratamento, pois os planos não são intuitivos e dependem da anatomia do paciente. Este trabalho tem como objetivo investigar um modelo matemático de programação por metas não linear inteiro misto aplicado aos problemas de escolha de angulação do feixes e otimização da fluência de dose em um planejamento de radioterapia IMRT de um caso real de câncer de próstata. Para a escolha do conjunto de feixes, é proposto o uso da metaheurística algoritmo genético, e para a determinação da fluência de dose é utilizado o Método de Pontos Interiores Barreira Logarítmica. As metas a serem atingidas são a maximização da dose no tecido tumoral e minimização da dose nos tecidos adjacentes e, principalmente, em órgãos de risco, prevenindo-os de complicações futuras.
Resumo (inglês)
The incidence of cancer has increased by about 30% in the last decade, and it is estimated that this number will be even higher in the following decades. One of the treatments for cancer is radiotherapy, in which optimization models have been increasingly used in planning, which may consist of defining the dose in the tissues, the beams to be used, among others. Optimizing the conformation of the bundles is very important to achieve good treatment plans, as the plans are not intuitive and depend on the patient's anatomy. This work aims to investigate a mixed integer nonlinear goal programming mathematical model applied to the problems of beam angle choice and dose fluence optimization in an IMRT radiotherapy planning of a real case of prostate cancer. For the choice of the set of beams, the use of the metaheuristic genetic algorithm is proposed, and for the determination of the dose fluence, the Logarithmic Barrier Interior Point Method is used. The goals to be achieved are the maximization of the dose in the tumor tissue and the minimization of the dose in the adjacent tissues and, mainly, in organs at risk, preventing them from future complications.
Resumo (espanhol)
La incidencia de cáncer se ha incrementado en alrededor de un 30% en la última década, y se estima que este número será aún mayor en las próximas décadas. Uno de los tratamientos para el cáncer es la radioterapia, en la que cada vez se utilizan más los modelos de optimización en la planificación, que pueden consistir en definir la dosis en los tejidos, los haces a utilizar, entre otros. Optimizar la conformación de los haces es muy importante para lograr buenos planes de tratamiento, ya que los planes no son intuitivos y dependen de la anatomía del paciente. Este trabajo tiene como objetivo investigar un modelo matemático de programación por objetivos no lineal entero mixto aplicado a los problemas de elección del ángulo del haz y optimización de la fluencia de la dosis en una planificación de radioterapia IMRT de un caso real de cáncer de próstata. Para la elección del conjunto de haces se propone el uso del algoritmo genético metaheurístico, y para la determinación de la fluencia de dosis se utiliza el Método del Punto Interior de la Barrera Logarítmica. Los objetivos a conseguir son la maximización de la dosis en el tejido tumoral y la minimización de la dosis en los tejidos adyacentes y, principalmente, en los órganos de riesgo, previniendo de futuras complicaciones.
Descrição
Palavras-chave
Matemática aplicada, Radioterapia, Fisica medica
Idioma
Português
