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講演抄録/キーワード
講演名 2011-05-27 15:30
連続法を用いた強度変調放射線治療計画法
橋戸宏輔藤本憲市吉永哲哉徳島大
技報オンラインサービス実施中
抄録 (和) 強度変調放射線治療計画の問題は,放射線ビーム係数に関する目標関数の最小化問題に帰着される.最小化問題はニュートン法を用いて解くことができるが,その最適化過程において目標関数のヘッセ行列およびその逆行列を求める必要があり,その計算量は膨大となる.本論文では,線量分布に基づいた目標関数を構築し,目標関数のヘッセ行列およびその逆行列の計算を必要としない最適化法を提案した.提案法は常微分方程式で記述され,系の状態が連続時間軸上で変化することから,それを連続法とよぶ.連続法は,正の初期値に対して解が常に正の値を保持するという特徴を有する.強度放射線治療計画問題に対して連続法を適用し,解の正値性,極小解への収束性能,および得られた治療計画を検討した.その結果,解は正の値を保持したまま時間経過に従って極小解へ収束し,線量分布図と線量体積ヒストグラムから,その極小解は準最適な治療計画であることを確認した. 
(英) The planning of intensity modulated radiation therapy (IMRT) is to find a solution that optimizes an objective function w.r.t. radiation beams. Although Newton's method is a powerful solving tool, it needs a huge computational cost to compute the Hessian matrix for an objective function and its inverse matrix every iteration. In this report, we proposed a novel optimization method for a dose-distribution-based objective function using a continuous-time dynamical system. The proposed method yields not only the dramatical reduction of a computational cost but also no production of a solution with an unphysical, negative beam coefficient in solving IMRT planning problems. Experimental results also showed that it could find a quasi-optimal solution.
キーワード (和) 強度変調放射線治療計画 / 最適化 / 目標関数 / ヘッセ行列 / 常微分方程式 / / /  
(英) IMRT planning / optimization / objective function / Hessian matrix / ordinary differential equations / / /  
文献情報 信学技報, vol. 111, no. 62, NLP2011-22, pp. 105-110, 2011年5月.
資料番号 NLP2011-22 
発行日 2011-05-19 (NLP) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 NLP  
開催期間 2011-05-26 - 2011-05-27 
開催地(和) 小豆島オリーブ公園オリーブ記念館大研修室 
開催地(英) Olive park olive memorial hall 
テーマ(和) 一般 
テーマ(英) General 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NLP 
会議コード 2011-05-NLP 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 連続法を用いた強度変調放射線治療計画法 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Continuous-Time Planning System for Intensity Modulated Radiation Therapy 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 強度変調放射線治療計画 / IMRT planning  
キーワード(2)(和/英) 最適化 / optimization  
キーワード(3)(和/英) 目標関数 / objective function  
キーワード(4)(和/英) ヘッセ行列 / Hessian matrix  
キーワード(5)(和/英) 常微分方程式 / ordinary differential equations  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 橋戸 宏輔 / Kousuke Hashido / ハシド コウスケ
第1著者 所属(和/英) 徳島大学 (略称: 徳島大)
The University of Tokushima (略称: Tokushima Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 藤本 憲市 / Ken'ichi Fujimoto / フジモト ケンイチ
第2著者 所属(和/英) 徳島大学 (略称: 徳島大)
The University of Tokushima (略称: Tokushima Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 吉永 哲哉 / Tetsuya Yoshinaga / ヨシナガ テツヤ
第3著者 所属(和/英) 徳島大学 (略称: 徳島大)
The University of Tokushima (略称: Tokushima Univ.)
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講演者
発表日時 2011-05-27 15:30:00 
発表時間 25 
申込先研究会 NLP 
資料番号 IEICE-NLP2011-22 
巻番号(vol) IEICE-111 
号番号(no) no.62 
ページ範囲 pp.105-110 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NLP-2011-05-19 


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