کاربرد الگوریتم های تکاملی چند هدفه برای بهینه سازی میزان دوز در روش براکی تراپی با مدل فازی برای درمان سرطان پروستات

مسائل برنامه ریزی درمان براکی تراپی (BT۱) با میزان دز بالا (HDR۲)، شامل تعیین برنامه حرکتی یک منبع تابشی است به گونه ای که حجم های هدف به طور مناسب با دوز کافی پوشش داده شوند، در حالی که اندامهای در معرض خطر(OAR۳) اشعه فراتر از آستانه قابل قبول بالینی دریافت نکنند. در این مقاله، یک مدل بهینه سازی دو هدفی فازی مطرح شده است که به طور مستقیم، طبیعت چند بعدی مسئله برنامه ریزی درمان BT را در دو هدف خلاصه می کند. بنابراین فرایند تصمیم گیری برنامه ریزان درمان را هنگام ایجاد یک برنامه قابل قبول از نظر بالینی، ساده تر می کند.در این مقاله از چهار الگوریتم تکاملی چند هدفه (MOEA۴) قدرتمند، الگوریتم های NSGA۵-II، PESA۶-II، SPEA۷-II و الگوریتم تکاملی چند هدفه NRGA۸ استفاده شده است. این الگوریتم ها به جای ارائه ی تنها یک پاسخ بهینه، مجموعه ای از پاسخ های بهینه پارتو ایجاد می کنند که هیچ کدام بر دیگری برتری ندارند. ولی نتایج بهتری در مقایسه با دیگر روشها بهینه سازی دارند. نتایج حاصل نشان می دهند که الگوریتم NSGA-II ،هم به لحاظ کیفیت جوابها و هم به لحاظ حفظ تنوع در جوابها، بهترین نوع الگوریتم MOEA برای مسئله براکی تراپی بوده که از وابستگی بین متغیرهای تصمیم گیری برای حل کارآمد آن بهره می برد. این نتایج بیانگر امیدبخش بودن عملکرد این الگوریتم در کوتاه کردن دوره درمان و افزایش دقت برنامه براکی تراپی می باشد.

Keywords:

بهینه سازی چند هدفه , منطقفازی , الگوریتم های تکاملی , براکی تراپی , سرطان پروستات