Modelo matemático de otimização aplicado ao planejamento de tratamento por radiação

Abstract

Radiotherapy is a medical specialty that use ionizing radiation in patients diagnosed with cancer aiming is to eliminate tumor tissues while at the same time seeking to avoid the destruction of healthy tissues also affected by the radiation. Therefore, a simulation of the planning for treatment of a tumor with the use of radiation involves steps that include the diagnosis, location, volume and geometry of the treatment area. The objective of this work is the study of a optimization mathematical model applied to radiation treatment planning, whose solution was obtained by the Simplex Method and Interior Points Method using the software MatLab. Computational results show that the optimization model suggested the emission of a high dose in the tumor, sufficient for its elimination and the minimum of radiation in the neighboring regions composed of healthy tissue

A radioterapia é uma especialidade médica que faz uso de radiação ionizante voltada para pacientes diagnosticados com câncer e seu objetivo é eliminar as células tumorais ao mesmo tempo em que procura evitar a destruição de células saudáveis também afetadas pela radiação. Dessa forma, uma simulação do planejamento para tratamento de um tumor com o uso de radiação envolve etapas que incluem o diagnóstico, a localização, o volume e a geometria da área de tratamento. O objetivo deste trabalho consiste no estudo de um modelo matemático de otimização aplicado ao planejamento de tratamento por radiação, cuja solução foi obtida pelo Método Simplex e pelo Método de Pontos Interiores utilizando o software MatLab. Resultados computacionais mostram que o modelo de otimização sugeriu a emissão de uma alta dose no tumor, suficiente para sua eliminação e mínimo de radiação nas regiões vizinhas compostas de tecido saudável.