放射治疗下实体肿瘤演变的数学模型和数值模拟

目的数值模拟研究放射治疗下放射敏感性系数、治疗频率、肿瘤细胞成熟年龄等因素对实体肿瘤放射治疗效果的影响。方法建立放射治疗下实体肿瘤演变的连续-离散混合数学模型,模型考虑肿瘤的微环境(氧、细胞外基质、基质降解酶)以及自身行为(增殖、凋亡、黏附)对肿瘤演变的影响,并引入线性二次模型描述肿瘤对放射治疗的响应,采用数值模拟方法模拟不同条件下肿瘤演变的过程,评价放射治疗的疗效。结果肿瘤的放射治疗效果与放射敏感性系数、肿瘤细胞成熟年龄正相关,而在放射剂量总量不变的情况下,高频治疗和低频治疗效果并没有特别明显的区别。结论模拟结果与临床结果相吻合,可为肿瘤放射治疗的理论及临床研究提供一种新的方法。