面向在线自适应放射治疗的基于GPU的超快速直接孔径优化
医学物理
2015-05-18 v1
摘要
在线自适应放射治疗（ART）通过基于当前患者解剖结构的实时治疗调整，在显著降低正常组织毒性和/或改善肿瘤控制方面具有巨大前景。然而，在线ART临床实现的主要技术障碍，即无法在治疗重新计划中实现实时效率，仍有待解决。为克服这一挑战，本文介绍了我们在先前CPU工作基础上，在图形处理单元（GPU）上实现调强放射治疗（IMRT）直接孔径优化（DAO）算法的工作。我们将DAO问题表述为大规模凸规划问题，并使用一种称为列生成方法的精确方法在GPU上处理其极大的维度。使用5个9野前列腺和5个5野头颈部IMRT临床病例（5×5 mm2射束尺寸和2.5×2.5×2.5 mm3体素尺寸）在GPU上评估了我们的算法。在NVIDIA Tesla C1060 GPU卡上，我们的实现仅需0.7~2.5秒即可使用50个MLC孔径生成最优治疗计划。因此，我们的工作解决了开发在线ART超快速（重）计划技术中的一个主要问题。
引用
@article{arxiv.1003.5402,
title = {GPU-based ultra-fast direct aperture optimization for online adaptive radiation therapy},
author = {Chunhua Men and Xun Jia and Steve. B. Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.5402},
year = {2015}
}