استفاده از مدل برنامه ریزی خطی مختلط عدد صحیح جهت بهینه-سازی زاویه و شدت پرتو در پرتودرمانی با شدت مدوله شده

پرتودرمانی با شدت مدوله شده یکی از روش های درمان تومورهای سرطانی می باشد. میزان کارآیی این روش وابسته به دقت وکیفیت طراحی درمان می باشد. بنابراین نیاز به برنامه ای جهت انتخاب هم زمان زاویه و شدت پرتو مشاهده می شود.
در این پژوهش یک مدل برنامه ریزی خطی مختلط عدد صحیح برای بهینه سازی هم زمان زاویه و شدت در محیط برنامه نویسی GAMS ارائه گردید. برای پیاده سازی مدل، بعد از تهیهCT بیمار به کانتورینگ ارگان ها توسط نرم افزار CERR پرداخته و ماتریس اثر مربوط به هر ارگان حاصل شد. بعد از جمع آوری ورودی های مساله، برای به دست آوردن خروجی های مورد نظر از حل کننده CPLEX نرم افزار GAMS استفاده شد.
در نهایت، مورد واقعی سرطان سر و گردن برای نشان دادن کارایی مدل بررسی شده است. از بین زاویه ها کاندید، ، به عنوان زاویه ها تابش بهینه انتخاب شده است. حداکثر دوز دریافت شده توسط ساقه مغز 999/3، فک پایین 70، چشم چپ 026/0، چشم راست 440/0، غده بناگوشی 881/0، کیاسمای اپتیک 177/0، عصب بینایی 167/0، نخاع 929/9 گری و حداقل دوز دریافت شده توسط تومور 70 گری است. هم چنین مقدار بهینه شدت بیملت ها برای پیاده سازی طرح درمان بر روی بیمار به دست آمده است.
مقدار دوز دریافت شده توسط هر ارگان نسبت به دوزهای تجویزی بهبود قابل توجهی داشته است. هم چنین مقایسه نمودار دوز- حجم حاصل از حل یک مساله مشترک توسط مدل و نرم افزار CERR، بیانگر عملکرد مطلوب مدل است که در نتیجه نرخ امنیت را بهبود می دهد و عوارض برای بافت های سالم را کاهش می دهد.