ITR/AP(CCR): Investigation of Computational Optimization in Brachytherapy Cancer Treatment

ITR/AP(CCR):近距离放射治疗癌症治疗中的计算优化研究

基本信息

  • 批准号:
    0313169
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2003-09-01 至 2008-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Investigations of Computational Optimization in Brachytherapy CancerTreatmentThis project brings together researchers in computational optimization and medicine to address the fundamental problem of treatment planning for brachytherapy treatment of cancer. The project involves four avenues of investigation: 1) Design of realistic and practical mathematical models based on mixed integer programming (MIP) technology to describe the physical planning of brachytherapy, which involves the determination of an``optimal'' configuration of radioactive sources to be implanted in/near the tumor. 2) Theoretical investigation of the underlying polyhedral structure of the MIP models via the construction of conflict hypergraphs. Associated polyhedral implications will be exploited to develop and implement separation algorithms to assist in the solution process. 3) Develop new computational tools aimed at solving the difficult dense MIP instances from this class of problems, as well as from other applications. Computational approaches include matrix reductiontechniques, penalty branching strategies, aggregate branching which focuses on reduced-cost and multiple branches with sets of variables instead of variable dichotomy, and generation of strong cutting planes from hypergraphic structures. 4) Integration of the mathematical models and computational engine into an expert planning system for use in the operating room.The success of the research will lead to important theoretical results related to integer programming through the hypergrahic constructs; it will lead to computational advances for solving dense MIP instances, a characteristic rather different from most industrial applications, but arising commonly in medical diagnosis and treatment planning problems; and it will improve the ability to treat patients in the best possibleway. Furthermore, the resulting treatment planning system will serve as a research tool to push the frontier of understanding for brachytherapy treatment, opening up the possibility of conducting clinicalinvestigations which require unbiased plans to be produced within a short time frame.Educational outreach involves developing teaching materials relatedto the project for undergraduate and graduate students in engineering and in the medical domain. It also involves training of 2 Ph.D. students inthis multidisciplinary research involving optimization, algorithmic design and cancer treatment. The Ph.D. research will focus on theoretical and computational optimization, and in particular, on issues related to the project herein. Undergraduates and minorities will be involved in the research experience through undergraduate courses and regular premed and minority student mentoring. Part of the research project will also be disseminated in the lectures on information and biotechnology in the course ``Cancer Biology and Biotechnology'', developed recently by a group of interdisciplinary faculty researchers at Georgia Tech with a focus on multi-faceted approaches for advancing cancer technology. Mention of this new educational effort highlighting applications of engineering technology in medical/oncological research will be included in possible paneldiscussions and in the recruitment of high school students.
对近距性癌症治疗的计算优化研究的研究将计算优化和医学研究人员汇集在一起​​,以解决癌症治疗癌症治疗的基本问题。该项目涉及四个调查途径:1)基于混合整数编程(MIP)技术的现实和实用数学模型的设计,以描述近距离尿治疗的物理计划,其中涉及确定将放射性源构型植入肿瘤附近/附近的放射性源的“ optimal”构型。 2)通过构建冲突超图,对MIP模型的基础多面体结构进行了理论研究。将利用相关的多面有意义来开发和实施分离算法以协助解决方案过程。 3)开发新的计算工具,旨在解决此类问题以及其他应用程序中困难的密集MIP实例。计算方法包括矩阵还原技术,惩罚分支策略,集体分支,重点是减少成本和多个带有变量的分支,而不是可变二分法,以及从超图形结构中产生强切割平面。 4)将数学模型和计算引擎集成到手术室中的专家计划系统中。研究的成功将导致与整数编程有关的重要理论结果,这将通过超法结构进行。这将导致解决密集的MIP实例的计算进步,这一特征与大多数工业应用不同,但通常在医学诊断和治疗计划问题中引起;它将提高治疗最佳病人的患者的能力。此外,由此产生的治疗计划系统将用作研究工具,以推动近距离放射治疗治疗的理解前端,开辟了进行临床评估的可能性,这些可能性需要在短时间内生产公正的计划。教育外展活动涉及开发与工程学和研究生及医疗研究生和医疗领域的研究材料相关的教材。它还涉及培训2博士学位。这项涉及优化,算法设计和癌症治疗的多学科研究中的学生。 博士研究将侧重于理论和计算优化,尤其是在此处与项目相关的问题。本科生和少数民族将通过本科课程以及定期预科和少数族裔学生指导参与研究经验。研究项目的一部分还将在``癌症生物学和生物技术''课程中的信息和生物技术讲座中传播,该课程最近由佐治亚理工学院的一组跨学科的教职研究人员开发,侧重于促进癌症技术的多面方法。提到这一新的教育努力强调了工程技术在医学/肿瘤学研究中的应用,将包括在可能的Paneldeldiscusions和高中生的招募中。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Eva Lee其他文献

This information is current as Infection Lymphocyte Activation in Response to Viral Type I Interferons Trigger Systemic , Partial
此信息是最新的,作为响应病毒 I 型干扰素触发的感染淋巴细胞激活全身、部分
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Alsharifi;M. Lobigs;M. Regner;Eva Lee;Aulikki M. L. Koskinen;A. Müllbacher
  • 通讯作者:
    A. Müllbacher
Design, development, and evaluation of upper and lower limb orthoses with intelligent control for rehabilitation
智能控制康复上下肢矫形器的设计、开发与评价
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Hung;Ho‐Yuen Cheung;Nathan Wan;Eva Lee;C. Lai;Kun Pan;Rongle Liang;Carlin Chu;Sheung;Douglas Ng;D.H.K. Chow
  • 通讯作者:
    D.H.K. Chow
FRI-473 The oncogenic m6A demethylase FTO promotes tumorigenesis and immune escape by upregulating GPNMB in hepatocellular carcinoma
  • DOI:
    10.1016/s0168-8278(24)01335-7
  • 发表时间:
    2024-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Vanilla Xin Zhang;Ao Chen;Qingyang Zhang;Karen Man-Fong Sze;Lu Tian;Hongyang Huang;Eva Lee;Jingyi Lu;Xueying Lyu;Joyce Man Fong Lee;Jack Chun-Ming Wong;DanielWai-Hung Ho;Irene Oi-Lin Ng
  • 通讯作者:
    Irene Oi-Lin Ng
following an Acute Viral Infection Exhaustion of Type I Interferon Response
急性病毒感染 I 型干扰素反应耗尽后
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Alsharifi;M. Regner;R. Blanden;M. Lobigs;Eva Lee;Aulikki M. L. Koskinen;A. Müllbacher
  • 通讯作者:
    A. Müllbacher
Investigation of a Commercial Product (BiOWiSH TM) for Nitrogen Management
用于氮管理的商业产品 (BiOWiSH TM) 的研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Eva Lee
  • 通讯作者:
    Eva Lee

Eva Lee的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Eva Lee', 18)}}的其他基金

IUCRC RAPID: Collaborative Research: Rapid Detection & Systems Modeling for Containment and Casualty Mitigation in Ebola Outbreak
IUCCRC RAPID:合作研究:快速检测
  • 批准号:
    1516074
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
I/UCRC: Center for Health Organization Transformation
I/UCRC:卫生组织转型中心
  • 批准号:
    1361532
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
RAPID: Population Protection and Monitoring in Response to Radiological Incidents
RAPID:针对放射事件的人口保护和监测
  • 批准号:
    1138733
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
I/UCRC Collaborative: The Center for Health Organization Transformation
I/UCRC 合作:卫生组织转型中心
  • 批准号:
    0832390
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Investigations in Mixed Integer Programming
混合整数规划研究
  • 批准号:
    0800057
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Investigations in Combinatorial Optimization and its Applications to DNA Sequencing Problems
组合优化及其在 DNA 测序问题中的应用研究
  • 批准号:
    0300435
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
STUDY: A Prototype Radiation Therapy Treatment Planning Research Toolkit
研究:原型放射治疗治疗计划研究工具包
  • 批准号:
    0331755
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mixed Integer Programming Applied to Radiation Treatment Planning Optimization
混合整数规划在放射治疗计划优化中的应用
  • 批准号:
    0098219
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Investigations in Mixed Integer Programming
混合整数规划研究
  • 批准号:
    9721402
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Mixed Integer Programming-Parallelism and Applications to Statistical Analysis
职业:混合整数编程并行性及其在统计分析中的应用
  • 批准号:
    9796312
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

MYB转录因子GCR1/2与AP2拮抗调控番茄腺体形成的分子机制
  • 批准号:
    32370376
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Wip1/AP-1通路介导的CD8+/CD122+ Treg分化在移植排斥中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82302004
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
花生地上结果AP1基因鉴定及调控荚果发育的机理研究
  • 批准号:
    32372137
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HIV-1通过MAPK-Jun/AP-1信号通路促进M-MDSCs细胞扩增及其免疫抑制作用的研究
  • 批准号:
    82360392
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
MLIP调控AP-1稳定性促进缺血性心力衰竭合并骨骼肌萎缩的机制研究
  • 批准号:
    82370382
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Interacting Signaling Pathways that Initiate Squamous Cell Carcinogenesis
引发鳞状细胞癌变的相互作用信号通路
  • 批准号:
    7964995
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Oncogenic mechanisms and molecular targets in myeloma
骨髓瘤的致癌机制和分子靶点
  • 批准号:
    8349279
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The Role of AP-1 and Other Transcription Factors in Cancer Cause and Prevention
AP-1 和其他转录因子在癌症病因和预防中的作用
  • 批准号:
    8552640
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Molecularly targeted natural products discovery from diverse natural sources
从不同的天然来源发现分子靶向天然产物
  • 批准号:
    8763546
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Oncogenic mechanisms and molecular targets in myeloma
骨髓瘤的致癌机制和分子靶点
  • 批准号:
    8552933
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了