ارائه پروتکل برای درمان زمان محدود سرطان با استفاده از بهینه‌سازی چند هدفه

نویسندگان

1 خواجه نصیرالدین طوسی

2 صنعتی شاهرود

3 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

doi
10.22060/mej.2019.14307.5834
چکیده

هدف اصلی این مقاله طراحی یک روش بهینه با درنظر گرفتن شرایط خاص یک بیمار برای درمان سرطان است، به طوریکه بیماری قادر به بازگشت نباشد. مساله مهمی که در بسیاری از مطالعات قبلی کمتر مورد توجه قرار گرفته است، ناپایدار بودن نقطه تعادل بدون تومور در پایان درمان است. بدین معنی که بعد از توقف شیمی درمانی، مسیر حرکت سیستم از نقطه تعادل بدون تومور دور می‌شود و سلول‌هایی تومور دوباره شروع به رشد می‌کنند. برای برطرف کردن این مشکل، یا باید در تمام طول زندگی بیمار، شیمی درمانی را ادامه دهیم که از منظر بیولوژیکی عملی نبوده، و یا این نقطه تعادل را پایدار کنیم. در این مقاله برای رسیدن به درمان زمان محدود از منطق دوم استفاده می‌کنیم؛ یعنی از واکسن درمانی برای تغییر دینامیک سیستم حول نقطه تعادل بدون تومور استفاده می‌شود و شیمی درمانی برای بردن سیستم به ناحیه جذب این نقطه تعادل اعمال می‌گردد که منطق جدیدی برای درمان سرطان است. برای ارزیابی میزان اصلاح سیستم از تئوری پایداری لیاپانوف استفاده شده است. برای بهینه‌سازی شیمی درمانی، دو تابع هدف متعارض را همزمان بهینه می‌کنیم، به گونه‌ای که اندازه تومور و اثرات جانبی دارو بر روی بیمار کمینه شوند. شرایط بیمار از قبیل سن و بیماری نیز درنظر گرفته شده‌اند.