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用于模拟放射后细胞反应的基于智能体的数学模型:个人化放射治疗数字孪生体的关键组成部分

医学物理 2025-11-21 v2

摘要

本研究提出了Physical-Bio Translator——一种基于智能体的模拟模型,用于模拟放射后细胞反应。该模拟框架基于一种新颖的细胞状态转移模型,准确反映被辐照细胞的特征。为验证Physical-Bio Translator,我们进行了细胞周期演化、细胞表型演化和细胞存活的模拟实验。结果表明,Physical-Bio Translator有效复制了实验中放射细胞的反应结果,表明可通过计算机仿真开展数字细胞放射实验,为放射生物学提供了更为精细的模型。本工作为开发面向多细胞或组织尺度的数字孪生体奠定了基础,旨在全面研究和预测患者对放射疗法的反应。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.11875,
  title  = {Developing an Agent-Based Mathematical Model for Simulating Post-Irradiation Cellular Response: A Crucial Component of a Digital Twin Framework for Personalized Radiation Treatment},
  author = {Ruirui Liu and Marciek H. Swat and James A. Glazier and Yu Lei and Sumin Zhou and Kathryn A. Higley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11875},
  year   = {2025}
}