基于对流-扩散-反应方程的肿瘤细胞生长趋势建模

摘要：

癌症是威胁人类生命的主要疾病之一.应用数学和物理理论,结合计算机技术,将各种影响肿瘤生长的因素综合考虑,建立可靠的肿瘤生长趋势模型,对于获得肿瘤生物学过程的知识及优化治疗方案都有着重要的意义.综合考虑肿瘤细胞间黏着能量、细胞运动速度、细胞间压强、肿瘤内部质量交换及营养浓度分布等多个因素,以遵循质量守恒定律的对流-反应-扩散偏微分方程为基础,详细描述肿瘤细胞生长模型的建立原理和过程,并分析其合理性和实际意义.通过仿真实验,分析讨论模型中的重要参数,如肿瘤细胞维持可生长的最低营养浓度、黏着能量参数和肿瘤初始形状等的意义以及对肿瘤细胞生长趋势的影响.仿真结果表明,构建的肿瘤细胞生长模型能够演化肿瘤向外生长扩张的趋势,并能够根据营养浓度的变化等条件演化出相应的结果,模拟出肿瘤生长过程中出现的突起结构,说明这是符合实际肿瘤细胞生长的基本模式.此课题的研究具有预测肿瘤生长趋势,辅助临床肿瘤治疗的实际意义.

关键词：肿瘤细胞生长趋势、数学建模、对流-反应-扩散方程、扩散-反应方程

所属期刊栏目：31

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：山东大学研究生自主创新基金yzc10104;美国国立卫生研究院NIH基金R01 CA131039

在线出版日期：2013-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：679-689