Az ismétlődő és metasztatikus tumorok növekedésének modellezése - alapkutatás (tudományos

A RECYCLE ÉS METASTÁTUMI TUMOROK NÖVEKEDÉSÁNAK MODELLEZÉSE

1 "Nizhny Novgorod regionális onkológiai gyógyszertár"

tumor növekedési modell

tumor duplázási idejét

7. Emanuel NM A kísérleti tumorfolyamatok kinetikája. - M: Tudomány; 1977. - 419. o.

11. Robert C. Young, Vincent T. DeVita. Az emberi szolid tumorok sejtciklus-jellemzői in vivo Cell Proliferation. - 1970. - Vol. 3. - van. 3. - P. 285-290.

1. A tumor szerkezete heterogén. Ez egy parenchima és egy stroma. Ezenkívül (általában a tumor közepén) a tumor nekrózis zónákat tartalmaz. Különböző betegekben ezek az összetevők különböző arányban expresszálódnak.

2. A tumor növekedése a parenchyma sejtek osztódásának következménye a mitózis során.

3. Egyidejűleg a sejtvesztés (az úgynevezett sejtveszteségi faktor (PCF)) a tumorban elsősorban a nekrózis és a sejtek apoptózisának következményei. Ismeretes, hogy a rákos daganatok növekedése során (a nekrózis és az apoptózis terápiás hatása nélkül a ráksejtek 97-99% -a hal meg [3]).

4. A tumor növekedési rátája a sejtosztódás és a sejtveszteség-faktor arányának származéka.

5. A tumor növekedésének sebességét a sejtciklus időtartama is befolyásolja (egy új ráksejt megjelenésétől a haláláig vagy a következő részlegig terjedő időintervallum). Ebben a ciklusban a ráksejt három fázison keresztül halad: a mitózis (interphase) előkészítésének fázisa, a mitózis fázisa és a proliferatív pihenő fázis (1.

Ábra. 1. A tumor növekedése a parenchyma sejtek szétválása következtében a sejtciklus során

6. A nagy számok elmélete lehetővé teszi számunkra azt a kijelentést, hogy egy tumorban egy adott pillanatban a parenchyma sejtek számának aránya a három jelzett fázis mindegyikében egyenlő az egyes fázisok időtartamának arányával.

Így annak érdekében, hogy egy-egy ismétlődő vagy metasztatikus tumor növekedésének kinetikus görbéjét minden egyes beteg esetében meg lehessen állítani, modellünkre a következő input paramétereket kell megadnunk:

• Az előző radikális műtét időszaka az ismétlődő vagy metasztatikus tumorfókusz kimutatásához.
• A másodlagos daganat mérete. A hangerőt az ultrahangvizsgálat vagy a számítógépes tomográfia beépített lehetőségei alapján mérik. Azon arány alapján, hogy körülbelül 1 cc a tumor körülbelül 109 sejtet tartalmaz, meghatározzuk a sejtek hozzávetőleges számát a tumorban (V).
• A tumor szerkezetét morfológiai vizsgálata határozza meg (a vizsgálatunkban 7-10 biopsziát vettünk a tumor különböző részeiből). A citometriai módszerekkel meghatározzuk a következő tumorparamétereket: a parenchima (n) arányát, a stroma arányát és a nekrózis arányát a daganat térfogatban. Elsősorban az N = V # 8729; tumor parenchyma sejtjeinek iránt érdeklődünk.
• A legtöbb parenchima meghatározzuk a frakció a sejtet a mitózisban (X), a sejtek arányát az interfázisban állapotban (Y) (meghatározására alkalmazott immunnogistohimicheskie módszert. Ismeretes, hogy a sejtek képesek kifejezni az interfázis Ki67 antigén). A sejtek arányát a proliferatív pihenő állapotban Z = 1 - X-Y határozzuk meg.
• A (6) és (7) bekezdésben leírt kapcsolatot az alábbi egyenlettel lehet leírni:

• A mitózis fázis (tx) időtartamának ismeretében, 1 órával megegyezően, megtaláljuk a t (a sejtciklus időtartamát), a ty (interfázis időtartamát) és a tz (a proliferatív pihenő fázis időtartamát) értékét. Az interfázis időtartamát és a sejtpihenés fázisát a következőképpen számítjuk ki:

Így, mindhárom fázis időtartamának összegzésével kiszámítjuk a sejtciklus időtartamát:

• A tumor parenchima sejtszámának változását a sejtciklus időtartamával megegyező időintervallumban a következő egyenlet segítségével lehet leírni:

Ebben a képletben b a kóros nem életképes mitózisok aránya. c és d - az interphase és a proliferatív pihenő fázis alatt haldokló tumorsejtek aránya.

• A következő lépésben az építési a modell, egy időintervallum után egyenlő két sejt ciklus már (2t) a származási (idő mintavétel biopsziás anyag), az összeg a parenchyma sejtek a tumorban ismertetjük a következő egyenlettel

Ugyanez a módszer használható az N3, N4 és így tovább. A daganat méretének grafikonjához viszonyított pontok (N1, N2, N3 stb.) Összekapcsolása tumor növekedési görbét eredményezhet.

• A számításokat fordított sorrendben (N-1, N-2) határozhatja meg. Például:

Visszamenőleg határozzuk meg a daganat növekedésének természetét egy rákos sejtből a páciens vizsgálatának időpontjáig.

A fentebb ismertetett matematikai modell alapján a számítások kényelméért, a Nizhny Novgorod Állami Egyetem matematika tanszékének munkatársai segítségével, a N.I. Lobachevsky létrehozott egy számítógépes programot (C ++ programozási nyelv). A program interfész a 3. ábrán látható. 2.

Ábra. 2. A tumor növekedési modellezési program interfésze

A program lehetővé teszi az egyes vizsgált személy által már leírt beteg kiszámítására paramétereket, mint például a sebesség a tumor növekedésének (beleértve exponenciális jellege a növekedési görbe, megkettőződési időt úgy határozzuk meg a tumor), PCF, és egy görbét a tumor növekedését. Az interaktív programablak bal felén megjelenik a parenchimális szerkezeti elemek korrelációja (felső) és a tumor növekedési görbe (alsó). A jobb felét az ablakon - olyan formában, amely lehetővé teszi, hogy a bemeneti paraméterek kiszámításához (felső), és a program panel (lásd alább).

Adjuk meg a következő példákat, a leírt program alkalmazását a klinikai gyakorlatban.

Így a tumor növekedésének kialakult modellje és a számítógépes program e modell alapján lehetővé teszi olyan fontos prognosztikai paraméterek meghatározását, mint a tumor duplázási ideje és a sejtveszteség.

Bazaev A.V. MD Professzor, az Általános Sebészeti Osztály vezetője, Nizhny Novgorod Állami Orvosi Akadémia, Nizhny Novgorod;

Menkov AV MD Professzor, a Sebészi Sebészeti Osztály professzora, Nizhny Novgorod Állami Orvosi Akadémia, Nizhny Novgorod.

Figyeljük figyelmünket a "Természettudományi Akadémia" kiadójában megjelent folyóiratokra,

(A RINC nagy hatású tényezője, a folyóiratok tárgya minden tudományos területet lefedi)

Tudományos folyóirat ISSN 1812-7339 | ПИ №77-63397

Technikai ügyfélszolgálat - [email protected]

Bizenkov M.N. folyóirat ügyvezető titkára - [email protected]

A folyóirat anyagai a Creative Commons licenc "Attribution" 4.0 World alatt állnak rendelkezésre.