低级别膀胱癌的建模与模拟

本文提出了一个关于低级别尿路上皮膀胱癌发生与进展的数学模型。我们在尿路上皮细胞动力学的框架下，模拟了肿瘤生长过程中的关键机制，如氧气扩散、致癌物渗透和血管生成。细胞动力学采用细胞自动机离散技术进行建模，而致癌物渗透和氧气扩散等连续过程则由非线性扩散 - 吸收方程描述。由于氧气的可用性对肿瘤进展至关重要，向肿瘤生长部位的氧气输运过程显得最为重要。我们的模型为膀胱癌的主要发展和生长阶段提供了理论见解，重点涵盖了两种最常见的类型：膀胱息肉和原位癌。分析膀胱肿瘤的组织学结构对于避免误诊和错误治疗至关重要，我们期望该模型能成为一个有价值的工具，基于致癌物暴露情况和促进肿瘤生长的基因的氧依赖性表达，来预测肿瘤分级和进展模式。我们的数值模拟结果与相关医学文献报道的体内结果在定性上具有良好的一致性。