模拟血管状态对热疗后肿瘤演化与结局的影响
组织与器官
2022-01-28 v1 种群与进化
摘要
微观尺度氧合在肿瘤进展中起着突出作用。肿瘤微环境中氧分布的时空变异性促进了细胞异质性以及常氧和缺氧细胞群的出现。局部氧水平强烈影响肿瘤对不同治疗方式给药的反应，更一般地说，影响治疗抵抗现象。已提出若干干预措施以改善肿瘤氧合，其中升高局部温度（热疗）是一种重要手段。尽管必须考虑代谢活性等其他因素，但肿瘤血管系统的效能是组织氧合及其温度图的关键影响因素。因此，这些因素的相互作用从数学建模角度吸引了相当多的关注。本文提出一个基于输运的偏微分方程组，旨在描述位于两根血管之间区域内微观尺度上健康和肿瘤细胞亚群的动态。通过使用该模型并设定不同流动条件，我们分析了在自由进展和热疗下不同血管状态情景中出现的氧和温度分布。我们发现低氧水平与缺氧细胞优先聚集位置的温度升高相关，且热疗诱导的细胞死亡强烈依赖于血流，仅会在局部血管高度紊乱的条件下出现。这导致热对缺氧细胞产生显著影响。此外，当发生显著细胞死亡时，随后会出现氧水平的显著升高。
引用
@article{arxiv.2201.11584,
title = {Modelling the effect of vascular status on tumour evolution and outcome after thermal therapy},
author = {Jesús J. Bosque and Gabriel F. Calvo and María Cruz Navarro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.11584},
year = {2022}
}