[发明专利]基于生物医学等效均匀剂量约束的调强放疗逆向优化方法

摘要

本发明公开一种基于生物医学等效均匀剂量约束的调强放疗逆向优化方法，该方法针对传统的等效均匀剂量的数学定义不能与实际临床生物医学描述产生必然联系的缺点，从生物医学模型中最常使用的剂量体积曲线着手，设计了一种新颖的基于生物医学描述的等效均匀剂量数学模型，并在此基础上得到了基于该数学表达的调强放疗强度图约束优化数学模型，并针对所形成的非凸规划数学模型利用启发式计算方法进行优化求解。所得到的优化结果不仅能够满足临床医生的剂量需求，还能针对不同病人的不同器官内细胞的受照射耐受情况进行个性化定制。该优化方法可以直接应用于目前的静态、动态和容积调强放疗的强度图优化建模及计算中。

主权项

基于生物医学等效均匀剂量约束的调强放疗逆向优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基于生物医学描述的等效均匀剂量进行数学定义和数学模型建立；步骤二、依据各器官自身特点对基于生物医学的等效均匀剂量定义中的参数进行赋值，并通过临床经验对赋值进行验证；步骤三、依据临床医生对靶区的照射要求及对非靶区各器官组织的等效均匀剂量照射要求建立强度图优化模型，并对模型中的等效均匀剂量约束条件进行离散化，从而得到组合优化问题；步骤四、对步骤三所述的组合优化问题进行求解，完成求解后即得到逆向优化后的强度图供后续调制实现。