在现场的瘤模型用于纵向的体成像试验

科学领域:

• 计算建模计算建模
• 医学成像医学成像
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 乳腺癌的进展受到周围组织的机械特性的影响.
• 了解瘤细胞如何与不同的组织弹性相互作用,对于准确的建模至关重要.

研究的目的:

• 开发一个基于解剖结构刚性的乳腺癌病变生长模拟的计算模型.
• 为了研究差异性组织抵抗如何影响瘤形态.
• 为了生成模拟病变的现实数字乳腺扫描 (DM) 图像以进行验证.

主要方法:

• 使用了结合组织弹性的计算模型 (带是刚性的,脂肪/腺组织是软的).
• 从监管评估虚拟成像临床试验 (VICTRE) 管道中的脂肪乳房模型中模拟的病变生长.
• 使用模拟性乳腺造影系统 (西门子乳腺造影灵感) 来生成数字乳腺造影,用于可视化和验证.
• 进行了一项读者研究,比较模拟的病变与来自DDSM数据集的真实乳房影像.

主要成果:

• 该模型表明,模拟的癌细胞优先生长在更软的组织中,绕过像带这样的更硬的结构.
• 数字乳房造影图像有效地说明了病变与解剖背景的整合.
• 读者研究表明,与真实的乳房影像相比,模拟病变的真实性更高.
• 平均模拟时间约为2.5小时,因当地环境而有所不同.

结论:

• 开发的病变生长模型准确地模拟了受解剖学地形影响的乳腺癌进展.
• 该模型增强了乳腺癌研究中纵向in silico试验的能力.
• 这些发现支持使用计算模型来理解不同组织环境中的瘤行为.