تحلیل و مقایسه ی مدل های ماکروسکوپی پایه برای شبیه سازی رشد سرطانی

سرطان یکی از مهم‎ترین عوامل مرگ ‌و میر در جامعه بشری است؛ از این ‌رو شناخت دینامیک رشد تومورهای سرطانی گوناگون یکی از زمینه های تحقیقاتی مهم امروزی است. مهندسین پزشکی و مدل سازان ریاضی، در کنار متخصصین بیولوژی و سرطان شناسان در تلاش برای یافتن بهترین مدل ها و چگونگی تنظیم پارامترهای آنها با استفاده از داده های تجربی و واقعی می باشند. یکی از زمینه های تحقیقاتی در این راه پاسخ به این پرسش است که : از میان مدل های معمول ماکروسکوپی کدام مدل و برای کدام نوع سرطان مناسب تر است؟ در این مقاله تحقیق می کنیم که برای دوازده نوع تومور گوناگون کدام مدل های ماکروسکوپی به ترتیب مناسب ترند.این تحقیق با استفاده از دسته کم یک مجموعه تجربی و کلینیکی برای هر نوع تومور انجام شده و بهترین محدوده ی تنظیم پارامترهای هر مدل نیز تعیین گردیده است. مدل های استفاده شده شامل پنج مدل پایه رشد نمایی، قانون توان، لاجستیک، برتالنفی و گمپرتز می-باشند. نتایج نشان می دهد که با استفاده از بررسی کمینه مجموع مربعات خطا برای مدل های برازش شده بر روی هر یک از انواع سرطان، می توان بهترین برازش و مدل پایه را انتخاب و به تحلیلی کلی از سازگاری هر مدل با هر نوع سرطان رسید. نتایج بدست آمده می تواند به پیش بینی نحوه رشد تومورهای سرطانی و پیش گویی زمان آغاز فرآیند رشد کمک کند. یافته های این تحقیق این فرضیه را تقویت می کند که با ترکیب مدل های رشد پایه در بازه های زمانی در فرایند پیشرفت یک سرطان، می توان به مدل دقیقتری از هر یک از انواع سرطان رسید.