این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مجله دانشکده پزشکی اصفهان، جلد ۲۹، شماره ۱۷۴، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی مدل‌سازی ریاضی سرطان و طراحی پروتکل شیمی‌‌درمانی بهینه با استفاده از معیار پایداری لیاپانوف
چکیده فارسی مقاله مقدمه: مدل های ریاضی رشد و تکثیر سلولی می توانند به شبیه سازی رفتار سلول های سرطانی در تقابل با سلول های سالم، دستگاه ایمنی بدن و دارو های شیمیایی مورد استفاده در درمان سرطان و نیز تخمی ن و اندازه گیری می زان سمی ت دارو ها و تأثیرات آن ها بر روی بافت های سالم بپردازند. یکی از اهداف مهم مدل سازی ریاضی سرطان، یافتن نحوه و ساختار رشد سلول های سرطانی و تعیین یک الگوی کنترلی مناسب برای تزریق دارو به بیماران است. روش متداول برای طراحی پروتکل درمانی بهینه، استفاده از روش کلاسیک کنترل بهینه است.در این مطالعه به بررسی به کار گیری روش لیاپانوف برای این کار پرداختیم. روش ها: در این پژوهش، مدل ریاضی جدیدی برای توصیف تغییرات جمعیت سلول های سرطانی در فاز های مختلف چرخه ی تکثیر سلولی، جمعیت سلول های ایمنی، غلظت و میزان سمیت دارو پیشنهاد و با به کارگیری قضیه ی پایداری لیاپانوف، یک پروتکل درمانی بهینه طراحی شد. یافته ها: نتایج شبیه سازی نشان داد که پس از هفت نوبت شیمی درمانی طی پنجاه روز تعداد سلول های سرطانی به حدود صفر رسیده و تا حدود شش ماه پس از آخرین نوبت شیمی درمانی، سلول های سرطانی در سطح پایینی قرار خواهند داشت. نتیجه گیری: در این پژوهش، مدل ریاضی جدیدی برای توصیف یک سیستم سرطانی پیشن هاد و با به کارگیری قضیه ی پایداری لیاپانوف، یک پروتکل درمانی بهینه طراحی شد. نتایج شبیه سازی، نابودی سلول های سرطانی در کمتر از دو ماه و عدم رشد دوباره ی آن ها تا شش ماه پس از دوره ی درمان را نشان داد. به منظور پیشگیری از رشد دوباره ی سلول های سرطانی، می توان با واکسن درمانی پارامتر های سیستم را تغییر و نقطه ی تعادل مطلوب را پایدار نمود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Mathematical Modeling of Cancer and Designing an Optimal Chemotherapy Protocol Based on Lyapunov Stability Criteria
چکیده انگلیسی مقاله Background: Mathematical models can provide insights into the growth of cancerous cells and their interaction with healthy cells, immune cells, and chemotherapeutic drugs that are used in cancer therapy. Moreover, mathematical models have been developed to aid in describing the mechanisms of availability of cytotoxic drugs and their effects on healthy cell populations. Finding a desirable treatment protocol for patients is one of the most important objectives of mathematical modeling. The conventional method in designing the optimal chemotherapy strategies is making use of the classical optimal control theory. Methods: In this study, a new mathematical model was developed to analyze dynamics of cancerous cells in different phases of cell cycle, immune cells, chemotherapeutic drug concentration, and toxicity. Finally, Lyapunov stability theory was applied to design an optimal treatment protocol. Findings: The results of simulation showed that after 7 times of chemotherapy during 50 days, all cancerous cells would be killed. In addition, the disease would remain in this desirable state up to 6 months. Conclusion: In this research, a new mathematical model for describing the dynamics of a cancerous system has been proposed. An optimal treatment protocol has also been designed applying Lyapunov stability theory. Using such a protocol, the population of cancerous cells would be decreased to zero. This state can be maintained for 6 months. In addition, by applying vaccine therapy the growth of cancerous cells could be prevented. Vaccine therapy changes the parameters of the system and stabilizes tumor free equilibrium point.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله علی غفاری | ali ghaffari
استاد، گروه طراحی جامدات، دانشکده ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (Khajeh nasir toosi university of technology)

کیانوش عزیزی | kianoosh azizi
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه طراحی جامدات، دانشکده ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (Khajeh nasir toosi university of technology)

محمدرضا امینی | mohammad reza amini
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه طراحی جامدات، دانشکده ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (Khajeh nasir toosi university of technology)

نشانی اینترنتی http://jims.mui.ac.ir/index.php/jims/article/view/1273
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/103/article-103-318575.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده مقاله پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات