Distributed Evolutionary Design of HIFU Treatment Plans

Evoluční strategie, Ostrovní model, Model Farmář, HIFU, Plánování operací, k-Wave

Fokusovaný ultrazvuk o vysoké intenzitě (HIFU) je moderní technika pro neinvazivní, neionizující operace nádorových onemocnění, při které je maligní tkáň odstraněna kumulovanou tepelnou energií. Pro uskutečnění tohoto typu zákroku je třeba naplánovat sérii tzv. sonikací. V posledních letech byl předveden realistický tepelný model využívající materiálů specifických pro ošetřovaného pacienta, umožňující využití evolučních strategií pro vytváření operačních plánů pro HIFU zákroky. Bohužel, i přes všechna navržená vylepšení nebylo možné rutinního využití tohoto přístupu, především z důvodu časové náročnosti výpočtu. Tato publikace představuje další množinu optimalizací výpočtu, zaměřených na zkrácení doby výpočtu termálního modelu a evoluce. Experimenty, provedeny v předešlých pracích jsou zopakovány s až čtyřnásobným zrychlením výpočtu. Toto dovoluje provedení nové sady náročnějších experimentů, zaměřené na v množství sonikací delší operační plány. Závěrem je představen nový případ využití vycházející z reálného klinického problému a experimenty provedeny nad tímto případem.