مدل سازي و شبيه سازي مراحل مختلف رشد و پاسخ به درمان سرطان سرويكس

Modeling and Simulation of Different Stages of Growth and Response to Treatment of Cervical Cancer

امروزه سرطان يكي از نگراني هاي بخش سلامت در جوامع مدرن است. سرطان سرويكس يا سرطان دهانه رحم زماني به وجود مي آيد كه سلول هاي غير طبيعي در گردن رحم رشد كنند. سرطان سرويكس از جمله سرطان هاي كشنده در ميان زنان است. مدل هاي محاسباتي براي شبيه سازي پديده هاي پيچيده نظير سرطان مناسب مي باشند. مطالعه سرطان سرويكس از طريق مدل سازي و شبيه سازي كامپيوتري، يك راه موثر براي بررسي و پيش بيني رفتار تومور و پاسخ بيماران به روش هاي درمان است. هدف از اين پژوهش ايجاد مدلي براي شبيه سازي نمودن رشد و درمان سرطان سرويكس و مطالعه آن و تحليل روند شيمي درماني در وضعيت هاي مختلف سرطان سرويكس بود. روش در انجام پژوهش از مطالعه كتابخانه اي و ابزار نرم افزاري NetLogo جهت انجام مدل سازي و شبيه سازي استفاده شد. در ابتدا آناتومي رحم، دهانه رحم، لوله هاي فالوپ، واژن، غدد لنفاوي اطراف رحم، كبد و ريه طراحي و مدل سازي شد. سپس وضعيت هاي مختلف سرطان سرويكس طبق سيستم TNM مدل سازي شد و با توجه به چگونگي گسترش سلول هاي سرطاني، رشد و گسترش تومور در هر وضعيت شبيه سازي و بررسي شد. در پژوهش همچنين كنترل تومور با مكانيزم شيمي درماني مدل سازي شد. نتايج مدل توسعه يافته در اين پژوهش امكان مشاهده و بررسي رشد و گسترش تومور در وضعيت هاي مختلف سرطان سرويكس را فراهم نمود؛ پيش بيني چگونگي رشد و رفتار تومور سرويكس از جمله قابليت هاي مدل توسعه يافته است. نتيجه گيري: اين مدل مي تواند به عنوان ابزاري مناسب براي درك وضعيت هاي متفاوت سرطان سرويكس استفاده شود.

Today, cancer is one of the health concerns in modern societies. Cervical cancer occurs when abnormal cells grow in the cervix. Cervical cancer is one of the fatal cancers in women. Computational models are suitable for simulating complex phenomena such as cancer. Studying cervical cancer through computer modeling and simulation is an effective way to investigate and predict tumor behavior and patients’ response to treatment methods. The objective of this study was to develop a model to simulate the growth and treatment of cervical cancer and study it and analyze the process of chemotherapy in different stages of cervical cancer. Method In this research, library study and NetLogo software tool were used for modeling and simulation. First, the anatomy of the uterus, cervix, fallopian tubes, vagina, lymph nodes of the uterus, liver, and lungs was designed and modeled. Then, different stages of cervical cancer were modeled according to TNM system and based on the way the cancer cells spread, tumor growth and spread were simulated and investigated in each stage. The control of tumor by chemotherapy mechanism was also modeled. Results The model developed in this study provided the possibility of observing and investigating the growth and spread of tumor in different stages of cervical cancer. Predicting how the cervical tumor grows and behaves is one of the capabilities of the developed model. Conclusion This model can be used as an appropriate tool to understand different stages of cervical cancer.