فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف اصلی شیمی‌درمانی با دوزهای بالا عمدتا سلول‌های تکثیری تومور است. روش­های شیمی‌درمانی در کنار مزایایی که دارند، دارای عوارض جانبی قابل توجهی نیز می‌باشند. در دهه‌های اخیر روش‌های درمانی مولکولی هدفمند جدیدی بر پایه‌ی مدل‌های ریاضی ظهور یافته است. شیمی‌درمانی مترونومیک روشی است که در آن از دوزهای کم داروهای شیمی‌درمانی به طور مداوم و منظم برای درمان سرطان استفاده می‌شود. این روش به طور خاص سلول‌های اندوتلیال فعال در رگ‌های خونی جدید که سلول‌ها نقش حمایتی از تومور دارند را هدف قرار می‌دهد. در این میان مهندسی کنترل زیست‌پزشکی با تکیه بر مدل‌سازی‌های ریاضی می‌تواند ابزاری قدرتمند برای بهینه‌سازی روند درمان و کنترل رشد تومور باشد و با ارائه‌ی پروتکل‌های درمانی و تنظیم و حداقل‌سازی دوز داروهای شیمی‌درمانی، به بهبود نتایج درمان کمک کند. در این مقاله بر مبنای مدل ریاضی معتبر هانفلد برای رشد تومور سرطان ریه، یک روش تطبیقی غیرخطی برای تعیین دوز شیمی‌درمانی ارائه شده است. مدل هانفلد اثرات متقابل بین سلول‌های اندوتلیال که لایه‌ی داخلی رگ‌های خونی را تشکیل می‌دهد و سلول‌های تومور را در یک سیستم دینامیکی غیرخطی توصیف می‌کند. رویکرد پیشنهادی در این پژوهش با بهره‌گیری از یک کنترل کننده‌ی تطبیقی غیرخطی مدل مرجع، توانسته است ضمن کاهش چشم‌گیر مصرف دارو، حجم سلول‌های اندوتلیال و حجم تومور را به طور قابل توجهی کاهش دهد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که متغیرهای سیستم در مدت زمان تقریبی 19 روز به محدوده‌ی امن رسیده و این روند کاهشی تا روز 24 ادامه یافته است. در نهایت، حجم متغیرها به حدود 1 میلی‌مترمکعب کاهش پیدا کرده است.