Soluciones analíticas del modelo matemático fraccional para la concentración de células tumorales con una tasa de eliminación constante
Autores: Ahmed, Najma; Shah, Nehad Ali; Ali, Farman; Vieru, Dumitru; Zaman, F.D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Soluciones analíticas del modelo matemático fraccional para la concentración de células tumorales con una tasa de eliminación constante
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelos matemáticos
Memoria
Concentración
Células tumorales
Transformada de Laplace
Derivada fraccionaria
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Se han estudiado analíticamente dos modelos matemáticos generalizados con memoria para la concentración de células tumorales utilizando métodos de coordenadas cilíndricas y transformadas integrales. La generalización consiste en la formulación de dos modelos matemáticos con derivada fraccional en el tiempo de Caputo, modelos que son adecuados para resaltar la influencia de la historia de la evolución del tumor en el comportamiento actual de la concentración de células cancerosas. La concentración de células cancerosas que oscila en el tiempo ha sido considerada en el límite del dominio. Se han determinado soluciones analíticas de las ecuaciones diferenciales fraccionarias de los modelos matemáticos utilizando la transformada de Laplace con respecto a la variable temporal y la transformada finita de Hankel con respecto a la coordenada radial. Las raíces positivas de la ecuación trascendental con la función de Bessel, que se necesitan en nuestro estudio, se han determinado con la subrutina del software Mathcad 15. Se encuentra que los efectos de memoria son más fuertes en valores pequeños del tiempo, t. Este aspecto se destaca en las ilustraciones gráficas que analizan el comportamiento de la concentración de células tumorales. Además, la concentración de células cancerosas es simétrica con respecto al ángulo radial y sus valores tienden a ser cero para valores grandes del tiempo, t.
Descripción
Se han estudiado analíticamente dos modelos matemáticos generalizados con memoria para la concentración de células tumorales utilizando métodos de coordenadas cilíndricas y transformadas integrales. La generalización consiste en la formulación de dos modelos matemáticos con derivada fraccional en el tiempo de Caputo, modelos que son adecuados para resaltar la influencia de la historia de la evolución del tumor en el comportamiento actual de la concentración de células cancerosas. La concentración de células cancerosas que oscila en el tiempo ha sido considerada en el límite del dominio. Se han determinado soluciones analíticas de las ecuaciones diferenciales fraccionarias de los modelos matemáticos utilizando la transformada de Laplace con respecto a la variable temporal y la transformada finita de Hankel con respecto a la coordenada radial. Las raíces positivas de la ecuación trascendental con la función de Bessel, que se necesitan en nuestro estudio, se han determinado con la subrutina del software Mathcad 15. Se encuentra que los efectos de memoria son más fuertes en valores pequeños del tiempo, t. Este aspecto se destaca en las ilustraciones gráficas que analizan el comportamiento de la concentración de células tumorales. Además, la concentración de células cancerosas es simétrica con respecto al ángulo radial y sus valores tienden a ser cero para valores grandes del tiempo, t.