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导管原位癌(DCIS)患者校准的基于试剂的模型:从微观测量到临床进展的宏观预测。 (英语) Zbl 1397.92346号

摘要:乳腺原位导管癌(DCIS)是浸润性乳腺癌的重要前兆,通常在乳房X光片中被诊断为微钙化。然而,由于我们对DCIS生长和钙化的了解有限,有效利用乳房X光片和其他患者数据来计划治疗受到了限制。我们开发了一个基于代理的机械细胞模型,并将其应用于DCIS。细胞运动由生物力学力的平衡决定。我们使用潜在功能来模拟与基底膜以及大小和表型不等的细胞之间的相互作用。每个细胞的表型由基因组/蛋白质组和微环境依赖的随机过程决定。详细的“子模型”描述了细胞增殖和坏死过程中的体积变化;我们是第一个解释细胞钙化的人。
我们引入了第一种特定于患者的校准方法,以根据临床可获得的组织病理学数据完全约束模型。在模拟了45天带有粉刺坏死的实体型DCIS后,该模型预测:坏死细胞的溶解起到了生物力学应力释放的作用,并且是乳腺造影中观察到的线性DCIS生长的原因;DCIS推进速度随管道半径变化;肿瘤每年增长7至10毫米,与乳房X光片数据一致;乳腺x线照片和(术后)病理大小呈线性相关,与临床文献定量一致。患者组织病理学与预测的DCIS微观结构相匹配:一个外增殖边缘围绕着一个分层坏死核心,其外缘有核碎片,中心有钙化。这项工作表明,计算模型可以为癌症的生物物理基础提供新的见解。有可能在1天内使用经过严格校准的模型来增强患者的乳房X射线照相术和其他成像,这些模型有助于根据患者的组织病理学数据选择最佳手术边缘。

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92 C50 医疗应用(通用)
92立方37 细胞生物学
92年第35季度 与生物、化学和其他自然科学相关的PDE
92立方厘米 细胞运动(趋化性等)
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