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X刀是采用直线加速器产生的高能X线射束，以非共面多弧聚集照射方式，按精心的治疗计划，对颅内靶区病灶进行一次性高剂量照射的放射治疗系统。设计治疗计划时，根据靶区的位置和尺寸选定等中心点位置和射束直径后，大量的工作就是照射弧的选择。研究人员提出的自动优化算法，引入剂量斥力和剂量引力的新概念，定量地综合考虑了几何因素和物理因素，在由设计者根据临床目标确定的缩减的相空间上，采用模拟退火算法可以快速高效地搜索出最优的照射弧设置方案。