تحليل و مقايسه ي مدل هاي ماكروسكوپي پايه براي شبيه سازي رشد سرطاني

Analyzing and Comparison of primary macroscopic models of cancer growth

سرطان يكي از مهم‎ترين عوامل مرگ ‌و مير در جامعه بشري است؛ از اين ‌رو شناخت ديناميك رشد تومورهاي سرطاني گوناگون يكي از زمينه هاي تحقيقاتي مهم امروزي است. مهندسين پزشكي و مدل سازان رياضي، در كنار متخصصين بيولوژي و سرطان شناسان در تلاش براي يافتن بهترين مدل ها و چگونگي تنظيم پارامترهاي آنها با استفاده از داده هاي تجربي و واقعي مي باشند. يكي از زمينه هاي تحقيقاتي در اين راه پاسخ به اين پرسش است كه : از ميان مدل هاي معمول ماكروسكوپي كدام مدل و براي كدام نوع سرطان مناسب تر است؟ در اين مقاله تحقيق مي كنيم كه براي دوازده نوع تومور گوناگون كدام مدل هاي ماكروسكوپي به ترتيب مناسب ترند.اين تحقيق با استفاده از دسته كم يك مجموعه تجربي و كلينيكي براي هر نوع تومور انجام شده و بهترين محدوده ي تنظيم پارامترهاي هر مدل نيز تعيين گرديده است. مدل هاي استفاده شده شامل پنج مدل پايه رشد نمايي، قانون توان، لاجستيك، برتالنفي و گمپرتز مي-باشند. نتايج نشان مي دهد كه با استفاده از بررسي كمينه مجموع مربعات خطا براي مدل هاي برازش شده بر روي هر يك از انواع سرطان، مي توان بهترين برازش و مدل پايه را انتخاب و به تحليلي كلي از سازگاري هر مدل با هر نوع سرطان رسيد. نتايج بدست آمده مي تواند به پيش بيني نحوه رشد تومورهاي سرطاني و پيش گويي زمان آغاز فرآيند رشد كمك كند. يافته هاي اين تحقيق اين فرضيه را تقويت مي كند كه با تركيب مدل هاي رشد پايه در بازه هاي زماني در فرايند پيشرفت يك سرطان، مي توان به مدل دقيقتري از هر يك از انواع سرطان رسيد.