建模细胞对电离辐射的反应——从损伤到癌症

本文聚焦于体内细胞对电离辐射反应的分析建模。相关机制被依次考虑并讨论。针对两类照射——急性照射与迁延照射——考虑了剂量与时间依赖的适应性反应模型。对于后一类照射，我们在所建模型假设下证明预期会出现反应平台期。预期癌细胞总数作为时间的函数可完美地由 Gompertz 函数描述。从一群癌细胞向肿瘤的转化被详尽讨论。特别强调的是，在刻画肿瘤生长（即质量与体积的增加）时，使用微分方程无法恰当捕捉关键动力学——肿瘤的形成必须展现相变的性质，包括自组织乃至自组织临界性。作为一个示例，采用了一种可处理的渗流型相变方法来处理该问题。然而，肿瘤涌现的一般理论难以在数学上建立，因为实验观测仅限于相对较大的肿瘤。因此，临界点附近条件的确定是不确定的。