射束角度优化极大程度上决定了固定野调强放疗的效果,但其一般被认为是一个非凸的NP难问题,本研究中我们将该问题转化为一个标准的二次规划问题进行高效求解。我们使用每个射野的最大出光强度被作为替代指标,用来代表一个射野参与或不参与治疗过程。我们通过l1范数最小化方法对替代指标施加稀疏性,用于在所有可能的射野中选择少数角度参与治疗过程。然后通过将目标函数中的最大值函数转换为一组等价的线性约束,成功将该问题转化为标准的二次规划问题,使其可以稳定求解。为了进一步提高解的稀疏性,自适应重赋权的方案被用于角度选择过程中。本研究提出的放疗角度优化方法的性能在数字模体,前列腺肿瘤病例,和头颈部肿瘤病例上进行了验证。在数字模体上,我们预先设定好了 6条光束路径作为理论上的最佳角度,当放射线从这些角度到达靶区时可以不经过危及器官。本研究的方法成功从40个候选角度中选出了最佳的6个角度。在两个病例上,与均匀角度放疗方案相比,本研究所提出的放疗角度优化方法显著改善了逆向计划的质量,这种优越性通过剂量分布,剂量体积直方图曲线,以及帕累托前沿三种方法得到了体现。在靶区剂量覆盖相当的情况下,角度优化后的方案将前列腺肿瘤患者的危及器官剂量暴露减少了 30.53%,将头颈部肿瘤患者的危及器官剂量暴露减少了17.7%。本研究提出了一种基于标准二次规划的方法来解决一般被认为是非凸优化的放疗角度优化问题。对数字模体和临床病例的研究表明,本研究所提出的方法能够找到一组优化的射束角度,从而更好地保护危及器官。