Aplicação do Operador OWA nos Problemas da Otimização de Ângulo de Feixe e da Intensidade em IMRT

• Sidemar F. Cezario UFRRN
• Elizabeth F. G. Goldbarg UFRRN
• Sílvia M. D. M. Maia UFRRN

DOI: https://doi.org/10.5753/sbcas.2020.11558

Resumo

A radioterapia é um método extremamente importante no tratamento do câncer. O principal desafio é entregar pelo menos a dose prescrita para o tumor, enquanto evita expor os órgãos saudáveis à radiação além do permitido. Um dos principais modos de tratamento nesta área é a teleterapia de intensidade modulada (IMRT). A principal dificuldade da IMRT consiste em automatizar a seleção de ângulos de feixes para uma melhor distribuição de dose. Nesta pesquisa é apresentado um algoritmo que busca o balanceamento ideal, entre um conjunto de ângulos e uma distribuição de dose que respeite as prescrições médicas inerentes ao tratamento. O algoritmo proposto utiliza dois novos modelos matemáticos e o operador Ordered Weighted Average (OWA) como critério de preferência na escolha da melhor solução.

Referências

Breedveld, S., Craft, D., Van Haveren, R., and Heijmen, B. (2018). Multi-criteria optimisation and decision-making in radiotherapy. European Journal of Operational Research.

Breedveld, S. and Heijmen, B. (2017). Data for trots–the radiotherapy optimisation test set. Data in brief, 12:143–149.

Cabrera, G., Ehrgott, M., Mason, A. J., Raith, A., et al. (2016). A matheuristic approach to solve the multiobjective beam angle optimization problem in intensity-modulated radiation therapy. International Transactions in Operational Research.

Fernández, E., Pozo, M. A., and Puerto, J. (2014). Ordered weighted average combinatorial optimization: Formulations and their properties. Discrete Applied Mathematics, 169:97–118.

Fernández, E., Pozo, M. A., Puerto, J., and Scozzari, A. (2017). Ordered weighted average optimization in multiobjective spanning tree problem. European Journal of Operational Research, 260(3):886–903.

Galand, L. and Spanjaard, O. (2012). Exact algorithms for owa-optimization in multiobjective spanning tree problems. Computers & Operations Research, 39(7):1540–1554.

INCA (2018). Incidência de Câncer no Brasil. http:www.inca.gov.br/ estimativa/2018/estimativa-2018.pdf. [Online; acessado em 15-Nov-2018].

Sultan, A. and Saher, A. (2006). Optimization of beam orientation in intensity modulated radiation therapy planning.