مدلسازی و شبیهسازی فرآیند رشد عروقی تومور
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
2 استادیار، گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
3 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
doi
10.22041/ijbme.2016.20249چکیده
تومور در مرحلة رشد غیرعروقی نمیتواند بدون منبع خونرسانی بیش از چند میلیمتر رشد کند و برای رشد بیشتر باید فرآیند رگزایی را آغاز کند. از سوی دیگر، تومور عروقی که عروق خونی در آن نفوذ کرده است، با فراهم شدن اکسیژن بهسرعت رشد میکند. در این مطالعه، مدل ریاضی گسستهای از فرآیند رگزایی تومور همراه با اثرات جریان خون در شکلگیری شبکة دوبعدی موردنظر ارائهشده است. این ساختار با یک مدل وفقی مکانیابی جوانههای عروقی در طول رگ اصلی، در ابتدای فرآیند رگزایی ترکیبشده است و سپس پیشروی جوانههای عروقی در ماتریس خارج سلولی و نفوذ آنها به داخل تومور و همچنین نفوذ جریان خون ازطریق ساختار مویرگی مدل شده است. در این مدل سه مرحلة مکانیابی جوانهها در طول رگ اصلی، پیشروی آنها و جریان خون باهم ترکیب شدهاند. سپس براساس شبکة عروقی بهدست آمده، انتقال اکسیژن و بقیة مواد لازم برای رشد بیشتر تومور شبیهسازیشده است. همچنین فرضشده است رشد تومور درنتیجة تکثیر سلولهای تومور اتفاق میافتد. مراحل رشد تومور و رگزایی بهوسیلة تغییرات محیط میکرو شامل تراکم اکسیژن، فاکتور رگزایی تومور و ماتریس خارج سلولی باهم ترکیب شدهاند. همچنین سعی شده است تا تطبیق مکانی و زمانی مناسبی در پارامترهای مدل ایجاد شود.
