使用真实数据进行放射治疗治疗癌症的建模和计算研究
Parvaiz Ahmad Naik1, Muhammad Farman2,3, Saba Jamil4
1Department of Mathematics and Computer Science, Youjiang Medical University for Nationalities, Baise, Guangxi, China.
PloS one
|May 20, 2025
概括
这项研究引入了用于癌症辐射治疗的新型碎形分数模型,提供了卓越的生物过程模拟. 碎形分数模型在癌症治疗中展示了有效性和记忆效应,增强了个性化医疗策略.
科学领域:
- 数学生物学 数学生物学
- 计算瘤学计算瘤学
- 分数微积分的计算.
背景情况:
- 传统的生物模型在模拟复杂系统方面存在局限性.
- 分数顺序衍生品为非固定顺序系统提供了增强的建模能力.
- 癌症治疗动态需要先进的建模以获得准确性和个性化.
研究的目的:
- 引入和分析用于癌症辐射治疗的新型碎形分数模型 (FFM).
- 调查拟议FFM的动态和稳定性.
- 模拟患者治疗数据,评估辐射对细胞群的影响.
主要方法:
- 癌症骨分数模型的定性和定量分析.
- 为模型稳定性进行利亚普诺夫函数分析.
- 线性增长理论用于唯一的解决方案导出.
- 对于数值模拟的拉格朗的分片智能插值.
- 模拟了三名患者的放射治疗反应.
主要成果:
- FFM在模拟癌症治疗动态方面表现出有效性.
- 该模型捕获了在分数顺序过渡期间的记忆效应.
- 随着时间的推移,分析了辐射对健康和恶性细胞的影响.
- 该研究证实了放射治疗的疗效和模型的稳定性.
结论:
- 与传统方法相比,碎形分数过程为生物系统提供了优越的建模能力.
- FFM提供了更现实的癌细胞和健康细胞对放射治疗反应的表现.
- 这项研究推进了理论癌症动态分析,并支持优化,个性化治疗策略.
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