كاربرد الگوريتم هاي تكاملي چند هدفه براي بهينه سازي ميزان دوز در روش براكي تراپي با مدل فازي براي درمان سرطان پروستات

Application of multi-objective evolutionary algorithms for dose optimization in brachytherapy method with fuzzy model for prostate cancer treatment

مسائل برنامه ريزي درمان براكي تراپي (BT1) با ميزان دز بالا (HDR2)، شامل تعيين برنامه حركتي يك منبع تابشي است به گونه اي كه حجم هاي هدف به طور مناسب با دوز كافي پوشش داده شوند، در حالي كه اندامهاي در معرض خطر(OAR3) اشعه فراتر از آستانه قابل قبول باليني دريافت نكنند. در اين مقاله، يك مدل بهينه سازي دو هدفي فازي مطرح شده است كه به طور مستقيم، طبيعت چند بعدي مسئله برنامه ريزي درمان BT را در دو هدف خلاصه مي كند. بنابراين فرايند تصميم گيري برنامه ريزان درمان را هنگام ايجاد يك برنامه قابل قبول از نظر باليني، ساده تر مي كند. در اين مقاله از چهار الگوريتم تكاملي چند هدفه (MOEA4) قدرتمند، الگوريتم هاي NSGA5-II، PESA6-II، SPEA7-II و الگوريتم تكاملي چند هدفه NRGA8 استفاده شده است. اين الگوريتم ها به جاي ارائه ي تنها يك پاسخ بهينه، مجموعه اي از پاسخ هاي بهينه پارتو ايجاد مي كنند كه هيچ كدام بر ديگري برتري ندارند. ولي نتايج بهتري در مقايسه با ديگر روشها بهينه سازي دارند. نتايج حاصل نشان مي دهند كه الگوريتم NSGA-II ،هم به لحاظ كيفيت جوابها و هم به لحاظ حفظ تنوع در جوابها، بهترين نوع الگوريتم MOEA براي مسئله براكي تراپي بوده كه از وابستگي بين متغيرهاي تصميم گيري براي حل كارآمد آن بهره مي برد. اين نتايج بيانگر اميدبخش بودن عملكرد اين الگوريتم در كوتاه كردن دوره درمان و افزايش دقت برنامه براكي تراپي مي باشد.