Optimal tratamiento estratégico para el cáncer basado en modelado matemático y teoría de control de impulsos
Autores: Luo, Wenhui; Tan, Xuewen; Shen, Juan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimal tratamiento estratégico para el cáncer basado en modelado matemático y teoría de control de impulsos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Terapia adaptativa
Tratamiento del cáncer
Intervención de pulso
Células resistentes a medicamentos
Control óptimo de pulso
Carga tumoral
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
La terapia adaptativa es un nuevo tipo de tratamiento contra el cáncer en el que el tiempo y la dosis se cambian dinámicamente según diferentes individuos, lo cual es muy diferente de las estrategias convencionales de tratamiento contra el cáncer que utilizan la dosis máxima para matar las células tumorales. Sin embargo, determinar el tiempo y la dosis del tratamiento con medicamentos es un problema desafiante. En este trabajo, se estableció un modelo de competencia entre células sensibles a los medicamentos y células resistentes a los medicamentos, en el que se introdujo la intervención de pulso. Además, basado en la teoría del control óptimo de pulso, se proponen tres estrategias de control óptimo de pulso en el proceso de tratamiento del cáncer mediante el control del intervalo de pulso y la dosis, minimizando el número de células tumorales al final del día a un costo mínimo. Finalmente, se compararon tres estrategias de optimización, utilizando simulación numérica, en términos de la carga tumoral y el efecto sobre las células resistentes a los medicamentos. Los resultados muestran que la estrategia de control híbrido tiene el mejor efecto. Este trabajo proporcionaría algunas nuevas ideas para el tratamiento del cáncer.
Descripción
La terapia adaptativa es un nuevo tipo de tratamiento contra el cáncer en el que el tiempo y la dosis se cambian dinámicamente según diferentes individuos, lo cual es muy diferente de las estrategias convencionales de tratamiento contra el cáncer que utilizan la dosis máxima para matar las células tumorales. Sin embargo, determinar el tiempo y la dosis del tratamiento con medicamentos es un problema desafiante. En este trabajo, se estableció un modelo de competencia entre células sensibles a los medicamentos y células resistentes a los medicamentos, en el que se introdujo la intervención de pulso. Además, basado en la teoría del control óptimo de pulso, se proponen tres estrategias de control óptimo de pulso en el proceso de tratamiento del cáncer mediante el control del intervalo de pulso y la dosis, minimizando el número de células tumorales al final del día a un costo mínimo. Finalmente, se compararon tres estrategias de optimización, utilizando simulación numérica, en términos de la carga tumoral y el efecto sobre las células resistentes a los medicamentos. Los resultados muestran que la estrategia de control híbrido tiene el mejor efecto. Este trabajo proporcionaría algunas nuevas ideas para el tratamiento del cáncer.