Planejamento de radioterapia com intensidade modulada via programação linear : uma abordagem fuzzy

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cassimiro, Nicole Cristina, 1997-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/10431
Resumo: Orientador: Aurelio Ribeiro Leite de Oliveira
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spelling Planejamento de radioterapia com intensidade modulada via programação linear : uma abordagem fuzzyIntensity modulated radiotherapy planning through linear programming : a fuzzy approachMétodos de pontos interioresRadioterapiaOtimização fuzzyInterior-point methodsRadiotherapyFuzzy optimizationOrientador: Aurelio Ribeiro Leite de OliveiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação CientíficaResumo: A Radioterapia com Intensidade Modulada é uma modalidade de tratamento do câncer que consiste no uso de uma fonte de radiação ionizante que destrói o tumor. Para definir os volumes-alvos e os órgãos de risco do paciente, são realizadas tomografias computadorizadas que possibilitam a prescrição de doses por parte do médico oncologista. O objetivo principal é depositar dose suficiente no tumor para cura, minimizando ao mesmo tempo a dose, inevitável, para os órgãos saudáveis. Entretanto, a prescrição pode ser imprecisa com base na experiência do médico, movimento interno de órgãos e probabilidade de controle tumoral. Diante disto, para determinar um tratamento eficiente e eficaz, podem ser utilizadas técnicas de Otimização, com o intuito de melhorar a dosagem total de radiação aplicada ao paciente. O presente trabalho propõe uma comparação entre os planos de tratamento obtidos aplicando o Método de Pontos Interiores Primal-Dual utilizando diferentes números fuzzy, devido às incertezas de dosagem, com a abordagem de Funções Surpresa. A metodologia proposta foi aplicada em diferentes casos de câncer fazendo uso do banco de dados TROTS. Os resultados obtidos foram comparados por meio de Histogramas de Dose-Volume, análise de dosagem média para cada estrutura considerada e verificação de gráficos de contorno e superfície de dose. Em conclusão, ambos os números fuzzy propostos produziram planos de tratamento viáveis, inferindo que o modelo abordado é uma ferramenta importante na tomada de decisão no planejamento da Radioterapia com Intensidade ModuladaAbstract: Intensity Modulated Radiotherapy is a cancer treatment modality that consists of using a source of ionizing radiation that destroys the tumor. To define the patient's target volumes and organs at risk, CT scans are performed that allow the oncologist to prescribe doses. The main objective is to deliver enough dose to the tumor for healing, while minimizing the unavoidable dose to healthy organs. However, the prescription may be inaccurate based on the physician's experience, internal organ movement, and likelihood of tumor control. In view of this, to determine an efficient and effective treatment, Optimization techniques can be used, in order to improve the total dose of radiation applied to the patient. The present work proposes a comparison between the treatment plans obtained applying the Primal-Dual Interior Points Method using different fuzzy numbers, due to dosage uncertainties, with the Surprise Functions approach. The proposed methodology was applied in different cases of cancer using the TROTS database. The results obtained were compared by means of Dose-Volume Histograms, average dose analysis for each structure considered and verification of contour graphs and dose surface. In conclusion, both proposed fuzzy numbers produced viable treatment plans, inferring that the approached model is an important tool in decision-making in the planning of Intensity Modulated RadiotherapyMestradoMatemática AplicadaMestra em Matemática AplicadaCAPES001[s.n.]Oliveira, Aurelio Ribeiro Leite de, 1962-Ghidini, Carla Taviane Lucke da SilvaCantane, Daniela RenataUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Matemática, Estatística e Computação CientíficaPrograma de Pós-Graduação em Matemática AplicadaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCassimiro, Nicole Cristina, 1997-20232023-03-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (175 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/10431CASSIMIRO, Nicole Cristina. Planejamento de radioterapia com intensidade modulada via programação linear: uma abordagem fuzzy. 2023. 1 recurso online (175 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/10431. 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