Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Multiobjective optimization in radiosurgery: How to approximate and navigate on the Pareto surface
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Optimization and Systems Theory.
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Cancer is a common cause of death worldwide and radiotherapy is one of the treatments used. Since treatment planning is a time consuming matter for the radiation therapist, a way to decrease the time spent finding the plan would be an improvement. This can be achieved by precalculating a number of optimal plans and then choosing among these in real-time.

In this thesis a dual algorithm for approximation of the Pareto optimal plans suggested by Bokrantz and Forsgren, was adapted to the parameters of the Leksell Gamma Knife®. A Graphical User Interface was also created, based on the navigation tool described by Monz et al to enable choosing among the pre-calculated dose plans.

The computational time of the algorithm was investigated and the dimensionality of the solutions and Pareto optimal points were looked at to see if it might be possible to reduce the number of dimensions to speed up computations.

Although no certain conclusions can be drawn about dimensionality reduction, I found no reason to rule that possibility out. It was also confirmed that there is reason to keep the number of objectives low to get a better approximation.

 

Abstract [sv]

Cancer är en allt vanligare dödsorsak i världen och strålterapi är en vanlig behandlingsmetod. Att ta fram en strålbehandlingsplan är en tidskrävande process för den ansvarige sjukhusfysikern eller läkaren.

Ett sätt att korta ner denna tid är att förberäkna ett antal optimala behandlingsplaner och sedan välja mellan kombinationer av dessa i realtid. Planerna som tas fram med hjälp av en dual algoritm föreslagen av Bokrantz och Forsgren, är anpassade till Leksell Gamma Knife®. Ett grafiskt verktyg har skapats för att navigera mellan de förberäknade planerna, baserat på navigeringsverktyget beskrivet av Monz et al.

Beräkningstiden för att ta fram planerna har studerats, tillsammans med olika faktorer som påverkar den. I anknytning till detta gjordes en enklare dimensionsanalys av lösningarna och de Pareto-optimala punkterna för att se om det är möjligt att reducera antalet dimensioner för att snabba upp beräkningstiden.

Inga långtgående slutsatser kan dras angående detta, men möjligheten går inte att utesluta. Slutsatsen att försöka hålla antalet målfunktioner lågt för att få en så bra approximation som möjligt bekräftades

Place, publisher, year, edition, pages
2014.
Series
TRITA-MAT-E, 2014:25
National Category
Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-145133OAI: oai:DiVA.org:kth-145133DiVA: diva2:716518
External cooperation
Elekta AB
Subject / course
Optimization and Systems Theory
Educational program
Master of Science - Mathematics
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-05-10 Created: 2014-05-10 Last updated: 2014-05-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2552 kB)190 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2552 kBChecksum SHA-512
8ad38cb359a3d9f3ee799044e0773da2b1c7f664b2daee6385b38d951b91e17cfed5fb6afa5607aebf51ecde64b44d04233f0c0b65f4f94bbc0ce9c97e9290c7
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Optimization and Systems Theory
Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 190 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 247 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf