使用带质量效应的三维多种群肿瘤模型模拟胶质母细胞瘤生长
医学物理
2019-05-28 v2 组织与器官
摘要
在本文中，我们提出一种耦合线性弹性的多种群反应-平流-扩散偏微分方程（PDE）用于建模肿瘤生长。该模型旨在捕捉磁共振成像（MRI）扫描中观察到的多形性胶质母细胞瘤的现象学特征。这些特征包括增强和坏死的肿瘤结构、脑水肿以及所谓的“质量效应”，即由于肿瘤存在导致的脑组织变形。多种群模型考虑了增殖性、侵袭性和坏死性肿瘤细胞，以及营养消耗和肿瘤诱导脑水肿的简单模型。该模型与变系数线性弹性方程的耦合使我们能够捕捉肿瘤生长对周围组织的机械变形。我们给出整体公式，以及一种新颖的算子分裂格式，其组成部分包括线性隐式预条件椭圆求解器和用于平流的半拉格朗日方法。此外，我们给出结果显示模拟的 MRI 图像，突出了我们的方法捕捉 MRI 中胶质母细胞瘤整体结构的能力。
引用
@article{arxiv.1810.05370,
title = {Simulation of glioblastoma growth using a 3D multispecies tumor model with mass effect},
author = {Shashank Subramanian and Amir Gholami and George Biros},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05370},
year = {2019}
}
备注
J. Math. Biol. (2019)