MSC 92C50中最近的zbMATH文章 https://zbmath.org/atom/cc/92C50 2024-04-15T15:10:58.286558Z Werkzeug公司 粘性非局部肿瘤生长模型的最优分布式控制 https://zbmath.org/1530.35322 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Fornoni,Matteo” https://zbmath.org/authors/?q=ai:fornoni.matteo 摘要:在本文中,我们解决了一个非局部相场模型的最优分布式控制问题,该模型描述了营养物质存在下肿瘤细胞的演化。该模型将相参数的非局部粘性Cahn-Hilliard方程与营养物质的反应扩散方程耦合。最优控制问题的目标是找到一种治疗方法,在系统中以放射治疗和化疗的形式编码为源项,这可能导致相位变量朝着期望的最终目标进化。首先,我们证明了非线性偏微分方程组的强适定性。特别是,由于存在粘性调节,我们还可以考虑奇异型双阱势和与趋化效应相关的交叉扩散项。此外,反应项的特殊结构允许我们证明这类系统的新正则性结果。然后,转向最优控制问题,我们证明了最优治疗的存在性,并通过研究控制状态算子及其伴随系统的Fréchet可微性,得到了一阶必要的最优性条件。 由PDE系统建模的肿瘤生长控制,最优条件的数值分析 https://zbmath.org/1530.35325 2024-04-15T15:10:58.286558Z “安德烈·诺瓦科夫斯基” https://zbmath.org/authors/?q=ai:nowakowski.andrzej “阿妮塔·克劳茨克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:krawczyk.anita (无摘要) 使用免疫抑制剂进行肾脏交换的顶级交易周期和链解决方案 https://zbmath.org/1530.91438 2024-04-15T15:10:58.286558Z “嗨,恩贞” https://zbmath.org/authors/?q=ai:heo.eun-琼 “洪,成宏” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hong.sunghoon “Chun,Youngsub” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chun.youngsub 摘要:在肾移植中,免疫抑制剂被用来缓解所有免疫限制,使患者能够接受来自生物不相容供体的移植。我们提出了一种结合肾脏置换计划使用免疫抑制剂的有效方法。我们引入了顶级交易周期和链解,对标准肾脏交换问题的顶级交易周期规则进行了修改,并研究了其性质。{{\版权}2021国际经济理论协会} 使用最优控制问题最小化轮椅推进过程中用户的努力 https://zbmath.org/1530.92013 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Oukacha,Ouazna” https://zbmath.org/authors/?q=ai:oukacha.ouazna “Sentouh,Chouki” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sentouh.chouki “Pudlo,Philippe” https://zbmath.org/authors/?q=ai:pudlo.philippe 摘要:本文利用两种无动力轮椅推进器,研究了具有状态约束的最优控制问题。成本函数由代谢函数给出,代谢函数由关节肌肉所做的功(机械效应)和将化学能转换为机械能的效率函数(生物力学效应)之间的折衷表示。动态轮椅由一个简单的模型给出,该模型将推力与轮椅速度联系起来。考虑上限约束以限制电机消耗的能量。本研究使用了一种称为蓬特里亚金最大值原理的方法,最优解随问题参数的变化而变化。最后,使用两种类型的辅助进行数值比较:常量和比例。此数值比较基于两种不同成本的最优控制理论框架。第一个代价由平方用户力的积分给出,第二个代价由代谢函数的积分给出。该数值结果表明,与能源使用者的力量相比,使用者以代谢成本提供的努力更少。整个系列见[Zbl 1485.93013]。 乳腺癌术后植入性包膜挛缩模型 https://zbmath.org/1530.92038 2024-04-15T15:10:58.286558Z “戴克,谢丽尔” https://zbmath.org/authors/?q=ai:dyck.cheryl “凯瑟琳五世·艾萨克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:isaac.kathryn-v(v) “Edelstein-Keshet,Leah” https://zbmath.org/authors/?q=ai:edelstein-凯西特·利阿 摘要:包膜挛缩是指在乳腺癌术后重建或美容手术中,植入物周围可能形成的疤痕组织的痛苦变形。手术创伤或植入物周围组织污染导致的炎症可解释免疫细胞的募集,以及常驻成纤维细胞转分化为沉积异常厚胶原蛋白的细胞。在这里,我们使用相互作用的巨噬细胞、成纤维细胞、肌成纤维细胞和胶原蛋白的数学模型来检验这个假设。我们的模型表明,细胞反应和炎症细胞募集可以解释预后。 免疫系统与癌细胞间Allee效应的随机动力学及免疫治疗 https://zbmath.org/1530.92041 2024-04-15T15:10:58.286558Z “埃尔南德斯·洛佩斯,埃马尔” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hernandez-洛佩兹·埃马尔 “努涅兹·洛佩斯,梅拉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:nunez-洛佩兹·迈拉 “卡皮斯特兰,马科斯·A。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:capistran.marcos-一个 小结:在这项工作中,我们使用连续时间马尔可夫跳跃过程和相应的零波动常微分方程来分析免疫反应与癌细胞之间的关系。我们将Allee效应纳入我们的模型,以表明内在随机性和非线性可能在低计数区的消除、平衡和逃逸机制中相互作用。随后,我们通过脉冲注射项和Tau-Leaping算法考虑免疫治疗的效果。我们使用模型状态变量和参数表明,处于阈值水平的癌细胞群进入高抗原性值的消除阶段。 肿瘤免疫系统与健康细胞相互作用模型及免疫治疗 https://zbmath.org/1530.92048 2024-04-15T15:10:58.286558Z “俞敏玲” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yu.jui-令 “魏小川” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wei.hsiu-川 “Jang,Sophia R-J” https://zbmath.org/authors/?q=ai:jang.sophia-r-j公司 (无摘要) 基于生成性对抗网络的智能表型检测和基因表达谱生成 https://zbmath.org/1530.92064 2024-04-15T15:10:58.286558Z 哈米德·拉维 https://zbmath.org/authors/?q=ai:ravee.hamid “Manshaei,Mohammad Hossein” https://zbmath.org/authors/?q=ai:manshaei.mohammad-侯赛因 “梅兰·萨法亚尼” https://zbmath.org/authors/?q=ai:safayani.mehran “萨利米·萨塔赫蒂,爪哇” https://zbmath.org/authors/?q=ai:salimi-萨塔赫蒂.javd 摘要:基因表达分析对于癌症类型分类和识别不同的癌症表型具有重要价值。最新的高通量RNA测序设备能够访问大量的基因表达数据。然而,当我们开发基于机器学习的分类器来利用这些数据集对癌症类型进行分类时,我们面临着一些挑战,如数据安全和隐私。为了解决这些问题,我们建议使用IP3G(\textbf{一} 聪明的\textbf(文本){P} 表型检测和\textbf{G} 烯表达式配置文件\textbf{G} 生成使用\textbf{G} 泛化的对抗网络),基于生成对抗网络的模型。IP3G解决了两个主要问题:增加基因表达数据和无监督表型发现。通过将基因表达谱转换为二维图像并利用IP3G,我们生成了特定表型的新谱。IP3G学习基因表达模式的分离表示,并在没有标记数据的情况下识别表型。我们利用推土机距离和一种新的互信息函数来改进IP3G中使用的GAN的目标函数。IP3G在无监督表型发现方面优于k-Means、DBSCAN和GMM等聚类方法,同时通过基因表达谱增强,其分类精度也超过SVM和CNN高达6%。公众可以在GitHub上访问开发的IP3G的源代码。 优化抗菌治疗计划:一些基本分析结果 https://zbmath.org/1530.92076 2024-04-15T15:10:58.286558Z “凯特丽尔,盖伊” https://zbmath.org/authors/?q=ai:katriel.gay 摘要:本研究利用药效学和药代动力学数学模型研究抗菌治疗方案优化设计的基本问题。我们考虑的问题是设计一个抗菌治疗计划,以消除微生物感染,同时最小化时间-浓度曲线(AUC)下的面积,这相当于最小化累积剂量。我们首先在可以选择任意抗菌药物浓度分布的假设下解决这个问题,并证明理想浓度分布由有限时间内的恒定浓度组成,其中最佳浓度和持续时间的明确表达是根据药效学参数给出的。由于抗菌药物浓度曲线是由给药计划和抗菌药物药代动力学引起的,因此“理想”浓度曲线严格来说是不可行的。因此,我们还研究了使用丸+连续给药方案实现接近“理想”浓度曲线的结果的可能性,该方案包括加载剂量,然后以恒定速率输注抗菌药物。我们明确地找到了最佳的团注+连续给药方案,并表明,在实际参数范围内,该方案获得的结果几乎与“理想”浓度曲线所获得的结果一样有效。这里获得的优化结果为抗菌治疗方案的比较和评估提供了基线和参考点。 全局稳定性和参数分析增强了PD-L1-PD-1和MDSC对胶质母细胞瘤的治疗靶点 https://zbmath.org/1530.92081 2024-04-15T15:10:58.286558Z “汉娜·安德森” https://zbmath.org/authors/?q=ai:anderson.hannah-克 “格雷戈里·塔卡克斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:takacs.gregory-对 “Duane C.Harris” https://zbmath.org/authors/?q=ai:harris.duane-c “况,杨” https://zbmath.org/authors/?q=ai:kuang.yang “杰弗里·哈里森” https://zbmath.org/authors/?q=ai:harrison.jeffrey-k个 “斯特皮恩,特蕾西·L。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:stepien.tracy-我 摘要:胶质母细胞瘤(GBM)是一种侵袭性原发性脑癌,目前治疗效果甚微。与其他癌症一样,PD-L1-PD-1免疫检查点复合物的免疫抑制是胶质瘤细胞逃避免疫系统的一个突出轴。髓源性抑制细胞(MDSCs)被招募到胶质瘤微环境中,也通过抑制T细胞功能而有助于免疫抑制的GBM微环境。在本文中,我们提出了胶质瘤细胞、T细胞和MDSC的GBM特异性肿瘤免疫常微分方程模型,以对这些细胞之间的相互作用提供理论见解。平衡和稳定性分析表明,在一定条件下存在唯一的局部稳定的肿瘤平衡和无肿瘤平衡。此外,当T细胞活化和T细胞的肿瘤杀伤率克服肿瘤生长、PD-L1-PD-1和MDSCs对T细胞的抑制以及T细胞死亡率时,无肿瘤平衡是全局稳定的。分歧分析表明,包括手术切除和针对PD-L1-PD1复合物和MDSCs引起的免疫抑制的治疗方案会导致系统趋向于无瘤平衡。利用一组临床前实验数据,我们实现了近似贝叶斯计算(ABC)拒绝方法来构造估计模型参数的概率密度分布。这些分布为使用扩展傅里叶振幅灵敏度测试进行全局灵敏度分析提供了适当的搜索曲线。结合ABC方法的敏感性结果表明,肿瘤负担的驱动因素,即肿瘤生长率和承载能力以及T细胞对肿瘤的杀伤率,与免疫抑制的两种模型形式PD-L1-PD-1免疫检查点和MDSC抑制T细胞之间存在参数交互作用。因此,应探索免疫检查点抑制剂结合针对MDSC抑制机制的治疗。 激光诱导热疗的Cattaneo模型:血液灌注率的识别 https://zbmath.org/1530.92082 2024-04-15T15:10:58.286558Z “安德烈斯·马提亚斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:andres.matthias “皮诺,雷内” https://zbmath.org/authors/?q=ai:pinau.rene 小结:我们研究了Cattaneo模型作为激光诱导热疗的替代传热模型。该模型允许有限的传播速度,与从傅立叶定律导出的经典热方程形成对比。特别是,我们在这方面研究了血液灌注率的鉴定,以准备从体外实验过渡到体内实验。我们用数值方法研究了修正传热的影响,并对合成数据的参数识别任务给出了概念证明。整个系列见[Zbl 1517.90003]。 放化疗非线性肿瘤免疫相互作用的建模与分析 https://zbmath.org/1530.92083 2024-04-15T15:10:58.286558Z “艾琳娜·巴什基尔采娃” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bashkirtseva.irina-阿道夫纳 “安娜·楚哈雷娃” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chukhareva.anna “列夫·里亚什科” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ryashko.lev-鲍里索维奇 (无摘要) 调节式氧气面罩的稳定性分析 https://zbmath.org/1530.92084 2024-04-15T15:10:58.286558Z 杰弗里·巴蒂斯顿 https://zbmath.org/authors/?q=ai:battiston.geoffray “波伏娃,多米尼克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:beauvois.dominique “杜克,吉尔” https://zbmath.org/authors/?q=ai:duc.gilles “戈多伊,伊曼纽尔” https://zbmath.org/authors/?q=ai:godoy.emmanuel 小结:我们分析了根据吸入需求分配氧气的调节氧气面罩的稳定性。在需求达到一定的流量值之后,面罩压力表现出麻烦的振动。从一个简单的非线性模型开始,我们进行了局部线性稳定性分析,该分析强调了当系统颤振时,两个特征值的实部是正的。我们建议调整这个纯机械系统的一些参数,以避免这种现象。这些调整已经过实验测试和验证。整个系列见[Zbl 1485.93017]。 激光诱导热疗治疗肝肿瘤的数学建模与仿真 https://zbmath.org/1530.92085 2024-04-15T15:10:58.286558Z “布拉特,塞巴斯蒂安” https://zbmath.org/authors/?q=ai:blauth.sebastian “Hübner,Frank” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hubner.frank “Leithäuser,Christian” https://zbmath.org/authors/?q=ai:leithauser.christian “诺伯特·西多” https://zbmath.org/authors/?q=ai:siedow.norbert “Vogl,Thomas J.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:vogl.thomas-j个 摘要:激光诱导热疗(LITT)在肿瘤治疗中发挥着重要作用。LITT是一种在手术对患者太危险时使用的替代方法。这是一种微创方法,由于组织的热消融和凝固作用而导致肿瘤破坏。与其他微创手术相比,LITT的最大优点是治疗在MRI控制下进行,这样患者就暴露在较小的辐射剂量下。基于温度敏感的磁共振参数,在癌症治疗过程中监测组织温度(MR测温)是可行的。MR测温和数学模拟相结合是一种很有前途的方法,可以确定温度依赖的组织参数并优化癌症治疗。本文描述了激光诱导热疗的数学模型。著名的Pennes生物热方程与描述肿瘤组织能量增益的辐射传递方程耦合。结果表明,蒸发模型对于将数学模拟与体外猪肝温度测量相匹配非常重要。关于整个集合,请参见[Zbl 1517.90003]。 优化在放射治疗癌症中的作用 https://zbmath.org/1530.92086 2024-04-15T15:10:58.286558Z “查哈伯杰,萨尔科什·塞迪吉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chahaborj.sarkhosh-塞迪吉语 “Yarahmadian,Shantia” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yarahmadian.shantia (无摘要) 基于强化学习和突变策略的精确免疫治疗T细胞受体优化 https://zbmath.org/1530.92087 2024-04-15T15:10:58.286558Z “陈子奇” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.ziqi “敏,马丁·仁强” https://zbmath.org/authors/?q=ai:min.martin-人强 “郭宏宇” https://zbmath.org/authors/?q=ai:guo.hongyu “郑超” https://zbmath.org/authors/?q=ai:cheng.chao “特雷弗,克兰西” https://zbmath.org/authors/?q=ai:clancy.trevor “宁,夏” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ning.xia 小结:T细胞通过识别细胞表面显示的外源肽来监测细胞的健康状态。T细胞受体(TCR)是T细胞表面的蛋白质复合物,能够与这些肽结合。这一过程被称为TCR识别,是免疫反应的关键步骤。优化TCR序列以进行TCR识别是朝着开发个性化治疗以触发免疫反应以杀死癌细胞或病毒感染细胞迈出的基本一步。在本文中,我们将这些优化的TCR的搜索表述为一个强化学习(\texttt{RL})问题,并提出了一个带有使用近端策略优化的变异策略的框架。\texttt{TCRPPO}将TCR突变为能够识别给定肽的有效TCR。\texttt{TCRPPO}利用了一个奖励函数,该函数结合了突变序列成为有效TCR的可能性,有效TCR由基于深度自编码的新评分函数测量,以及突变序列从肽-TCR相互作用预测器识别肽的概率。我们将\texttt{TCRPPO}与多个基线方法进行了比较,并证明在生成正绑定和有效TCR方面,\texttt}明显优于所有基线方法。这些结果证明了\texttt{TCRPPO}在精确免疫治疗和肽识别TCR基序发现方面的潜力。关于整个系列,请参见[Zbl 1524.92002]。 MTGL-ADMET:一种新的多任务图学习框架,用于状态理论和最大流增强的ADMET预测 https://zbmath.org/1530.92088 2024-04-15T15:10:58.286558Z “杜冰雪” https://zbmath.org/authors/?q=ai:du.bing-薛 “徐,易” https://zbmath.org/authors/?q=ai:xu.yi.1 “姚小明” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yiu.siuming|伊乌苏明 “余、惠” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yu.hui.4|yu.hui.5|于会.3|于会.2 “石、建玉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:shi.janyu 摘要:在药物设计中,从吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADMET)方面评估类药物是一个至关重要的步骤。基于丰富标签的经典单任务学习在预测单个ADMET终点方面取得了令人鼓舞的进展。多任务学习(MTL)对端点标签的要求较低,可以同时预测多个ADMET端点。尽管如此,基于MTL的现有方法的性能取决于参与任务的适当程度,这仍然是一个持续存在的问题。此外,需要阐明哪些子结构对特定ADMET终点至关重要。为了解决这些问题,本研究构建了一个多任务图学习框架,用于预测类药物小分子(MTGL-ADMET)在一种新的MTL范式下的多个ADMET属性,即“一个主成分,多个辅助成分”。它首先利用状态理论和最大流来选择特定ADMET端点任务的适当辅助任务。然后,设计了一种新的以主任务为中心的多任务学习模型,该模型由任务共享的原子嵌入模块、特定任务的分子嵌入模块、以主任务为主的门控模块和多任务预测器组成。与最先进的基于MTL的方法的比较表明了MTGL-ADMET的优越性。更详细的实验验证了它的贡献,包括基于状态理论的辅助选择算法和新的MTL架构。此外,一个案例研究通过指出主要任务的关键子结构说明了MTGL-ADMET的可解释性。预计这项工作可以促进药物发现中的药代动力学和毒性分析。本文的代码和数据可在\url免费获得{https://github.com/dubingxue/MTGL-ADMET网站}.关于整个系列,请参见[Zbl 1524.92002]。 在治疗耐药的情况下尽量减少肿瘤生长 https://zbmath.org/1530.92089 2024-04-15T15:10:58.286558Z 马蒂亚斯·费舍尔(Matthias M.Fischer) https://zbmath.org/authors/?q=ai:fischer.matthias-米 “比吕特根,尼尔斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bluthgen.nils 摘要:耐药性是癌症治疗面临的主要挑战,是患者死亡的主要原因。进化生物学建议在治疗周期之间暂停,以延迟甚至避免出现耐药性。事实上,这种方法已经显示出良好的临床前和早期临床结果,并刺激了寻找最佳治疗方案的数学模型的发展。然而,由于其复杂性,这些模型不适合进行严格的数学分析,因此到目前为止,临床建议通常依赖于数值模拟和特殊启发式。在这里,我们推导了两个数学模型,分别描述了遗传和表观遗传治疗耐药性下的肿瘤生长,这两个模型足够简单,可以进行完整的分析研究。首先,我们发现两种耐药模式对治疗方案的反应存在关键差异。其次,我们确定了最佳的治疗方案,该方案可使肿瘤收缩率最大。第三,我们将“表观遗传学模型”与之前发表的异种移植物实验数据进行了拟合,发现了极好的一致性,强调了我们方法的生物学有效性。最后,我们使用拟合模型来计算此特定实验的最佳治疗方案,我们证明此方案可以进行治疗,使其优于通常旨在稳定肿瘤负担的先前方法。总的来说,我们的方法强调了简单数学模型及其分析检验的有用性,我们预计我们的发现将指导未来的临床前研究,最终指导临床研究优化治疗方案。 抗血管生成治疗与化疗联合作为多输入最优控制问题 https://zbmath.org/1530.92090 2024-04-15T15:10:58.286558Z “乌尔苏拉·莱泽维茨” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ledzewicz.urszula “海因茨Schättler” https://zbmath.org/authors/?q=ai:schattler.heinz-米 (无摘要) IL-27与抗PD-1结合可以抗癌或促癌 https://zbmath.org/1530.92091 2024-04-15T15:10:58.286558Z “廖康玲” https://zbmath.org/authors/?q=ai:iao.kang(中文)-令 “白雪峰” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bai.xue-风 “弗里德曼,阿夫纳” https://zbmath.org/authors/?q=ai:friedman.avner 摘要:已知白细胞介素-27(IL-27)在免疫学中起相反的作用。本论文特别考虑了IL-27与免疫检查点抑制剂抗PD-1结合在癌症免疫治疗中的作用。我们首先通过偏微分方程系统建立了这种联合治疗的数学模型,并与注射黑色素瘤细胞的小鼠的实验结果相一致。然后,我们用可变剂量(F)的IL-27注射和可变剂量(g)的抗PD-1来模拟肿瘤体积。我们表明,在(g)的“小”值的某个范围内,随着(f)的增加,肿瘤体积随着(f<f_c(g))的增加而减小,并且在(f>f_c。这表明IL-27可以同时抗癌和促癌,这取决于抗PD-1和IL-27的范围。 CD200-CD200R的不同机制在癌症治疗中诱导不同的结果 https://zbmath.org/1530.92092 2024-04-15T15:10:58.286558Z “廖康玲” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liao.kang-令 “Watt,Kenton D.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:watt.kenton-d日 “普罗丁,汤姆” https://zbmath.org/authors/?q=ai:protin.tom 摘要:CD200是一种由肿瘤细胞表达的细胞膜蛋白,其受体CD200受体(CD200R)由包括巨噬细胞和树突状细胞在内的免疫细胞表达。CD200-CD200R的形成抑制了靶向免疫细胞的细胞功能,因此CD200是一种免疫检查点,阻断CD200-CD200R的形成是一种潜在的癌症治疗方法。然而,CD200阻断剂对不同类型的癌症有相反的治疗效果。例如,CD200R缺陷小鼠在黑色素瘤中的肿瘤负荷高于野生型(WT)小鼠,这表明CD200-CD200R抑制黑色素瘤。另一方面,抗CD200抗体在胰腺导管腺癌(PDAC)和头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中的治疗显著降低了肿瘤负荷,表明CD200-CD200R促进PDAC和HNSCC。在这项工作中,我们假设CD200-CD200R在肿瘤微环境中的不同机制可能是CD200阻滞在不同类型癌症中的不同治疗结果的原因之一。我们建立了一个黑色素瘤的常微分方程(ODE)模型,包括抑制CCL8和调节性T细胞,以及CD200-CD200R从M2巨噬细胞转换为M1巨噬细胞,以捕获CD200-CD200R的肿瘤抑制作用。我们还为PDAC和HNSCC创建了另一个ODEs模型,包括CD200-CD200R促进M2巨噬细胞的极化和抑制活性,从而产生CD200-CD200R的肿瘤促进作用。此外,我们使用这两个模型来研究CD200-CD200R阻断剂和其他免疫检查点抑制剂抗PD-1联合治疗的疗效。我们的结果表明,CD200-CD200R的不同机制在联合治疗中可以导致不同的治疗结果,即只有CD200-CD200R阻断剂降低了黑色素瘤的肿瘤负荷,只有抗PD-1和CD200敲除剂降低了PDAC和HNSCC的肿瘤负荷。此外,在黑色素瘤中,CD200-CD200R主要利用对M1巨噬细胞和树突状细胞的抑制来抑制肿瘤生长,而不是M2巨噬细胞。 CDGCN:使用图卷积网络的条件从头生成药物模型 https://zbmath.org/1530.92093 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Mallick,Shikha” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mallick.shikha “巴德拉,萨赫利” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bhada.sahely 摘要:药物设计是药物发现的关键部分,这是一个昂贵而缓慢的过程。已经提出了许多深度学习方法来自动化和加速它,目前最先进的方法大多局限于产生针对已知药物的蛋白质的新药,或局限于产生缺乏某些理想药物性质(如高结合亲和力或低结合能)的分子。我们介绍了我们的图形生成模型CDGCN(conditional \textit{de-novo})药物生成模型(使用图卷积网络),用于新蛋白质的药物生成,以氨基酸的蛋白质序列为输入,生成具有理想药物性质的新分子结构。CDGCN通过学习配体生成路径的分布,使用序列解码方案为蛋白质生成所需的分子。我们表明,与最先进的方法相比,CDGCN可以快速生成新的、化学有效的药物样分子,这些药物样分子与靶蛋白具有更高的结合亲和力。观察到由CDGCN生成的新蛋白与其新类药物分子之间的最佳结合能至少为(-7.3)kcal/mol,而对于最先进的方法,观察到其为(-6.2)kcal-mol。\textbf{可用性和实现:}代码和数据位于\url{https://github.com/mshik/CDGCN网址}.关于整个系列,请参见[Zbl 1524.92002]。 电视和社交媒体广告对糖尿病的影响建模 https://zbmath.org/1530.92094 2024-04-15T15:10:58.286558Z “米斯拉,阿文德·库马尔” https://zbmath.org/authors/?q=ai:misra.arvind-库马尔 “马姆塔·库马里” https://zbmath.org/authors/?q=ai:kumari.mamta 摘要:糖尿病是一种广泛存在的非传染性疾病,世界上有很大一部分人口受其影响。生活方式的改变,包括体育活动和健康饮食,可以预防或延缓糖尿病及其并发症的发生。本文提出并分析了非线性数学模型,以研究意识在糖尿病预防中的作用。在模型制定中,首先假设不知情的人仅通过口碑传播来意识到,并采取预防性生活方式来降低糖尿病的风险。随后,通过合并社交媒体和电视广告对糖尿病意识的影响,对所提出的模型进行了扩展。对于第一个模型,我们得到了一个感知生成数,发现当这个数超过单位时,系统表现出跨临界分岔。对这两个模型进行了定性分析,结果的比较表明,社交媒体和电视广告在提高个人意识水平方面更有效,并有助于抑制糖尿病风险。通过数值模拟验证了分析结果。 基于非负矩阵分解的“组学数据”综合亚型分析的随机奇异值分解 https://zbmath.org/1530.92095 2024-04-15T15:10:58.286558Z “倪永辉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ni.yonghui “何江华” https://zbmath.org/authors/?q=ai:he.jianghua “查利西,普拉巴卡” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chalise.prabhakar (无摘要) 控制问题的上下解方法及其在骨髓移植模型中的应用 https://zbmath.org/1530.92096 2024-04-15T15:10:58.286558Z “罗兰·加布里埃尔,帕拉吉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:parajdi.lorand-加布里埃尔 预冲,半径 https://zbmath.org/authors/?q=ai:precrep.radu “哈普利亚,伊奥安·特凡” https://zbmath.org/authors/?q=ai:moplica.ioan-斯特凡 摘要:介绍了一种求解抽象算子方程控制问题的上下解方法。该方法针对具有季节收获的Lotka-Volterra模型的控制问题进行了说明,并应用于骨髓移植后细胞进化的控制问题。 前列腺癌模型间歇雄激素抑制联合脉冲化疗的优化治疗 https://zbmath.org/1530.92097 2024-04-15T15:10:58.286558Z “裴永珍” https://zbmath.org/authors/?q=ai:pei.yongzhen “吕云飞” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lv.yunfei “李昌国” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.changguo “方丹” https://zbmath.org/authors/?q=ai:fang.dandan 小结:前列腺癌的间歇性雄激素抑制常因治疗期间前列腺特异性抗原水平升高而复发。历史上,化疗在前列腺癌治疗中的作用有限。然而,新的药物在晚期疾病患者中显示出了前景。间歇性雄激素抑制加脉冲化疗已成为前列腺癌不可或缺的临床方案,本文旨在描述三种癌细胞的转化机制。然后将模型扩展到包括化疗的残余效应,化疗抑制癌细胞生成,从而防止复发。最佳对照组表现为间歇性雄激素抑制和化疗在抑制前列腺癌复发方面的效率。基于优化算法,进行了数值模拟,不仅显示了治疗前后和化疗剂量的最佳持续时间,还显示了不同策略对三类患者抑制复发的效果。结果表明,具有可变治疗周期的最佳间歇雄激素抑制方案对I型和II型患者至关重要,部分原因是它可以大大缩短治疗时间并降低前列腺特异性抗原水平。此外,对于II型和III型患者,最佳的混合方案甚至可以避免前列腺癌的复发。最后,通过比较有化疗残余效应和无化疗残余效应的间歇雄激素抑制方案下的前列腺特异性抗原,证明了我们的模型和算法在减少前列腺特异性抗体和减少化疗剂量方面的有效性。 红细胞纳米层作为狭窄动脉药物载体的研究 https://zbmath.org/1530.92098 2024-04-15T15:10:58.286558Z “巴维尼·普拉萨德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:prasad.bhawini 小结:本文讨论了细胞治疗中的一个新想法,即纳米颗粒(NP)吸附在红细胞(RBC)上。红细胞是吸附在红细胞膜上的NP或纳米药物的药物载体。为了进行检测,Fe(_3)O(_4)NP被吸附在红细胞上,统称为NP-RBC复合物。红细胞是一种天然的血管载体,具有较高的输血率和生物相容性。这项数学研究为尝试通过作为纳米药物载体的红细胞向动脉狭窄部位输送纳米药物提供了基础。建立了考虑NP-RBC复合物温度和速度的狭窄动脉和导管的数学模型。将涂有NP-RBC复合物的导管插入狭窄动脉的管腔。这个数学问题是用伯恩斯坦多项式进行数值求解的。通过使用MATLAB绘制的图形对物理特征进行了讨论。研究了血液中NP-RBC复合物的体积分数、半径和纳米层厚度等参数对红细胞的影响。一个值得注意的结果表明,最佳厚度约为50-40nm的纳米层适合于此目的。因此,这是一次尝试,旨在研究吸附在红细胞表面的纳米颗粒的传递,以开发具有高精度和高效率的纳米医学新策略。 黑色素瘤治疗:溶瘤病毒治疗的数学模型 https://zbmath.org/1530.92099 2024-04-15T15:10:58.286558Z “泰迪·拉玛” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ramaj.tedi “邹幸福” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zou.xingfu 小结:我们开发并分析了一个溶瘤病毒治疗黑色素瘤的数学模型。我们从该模型的一个特殊的局部案例开始,其中我们考虑了原发肿瘤部位存在溶瘤病毒时肿瘤细胞的动力学。然后,我们考虑更一般的区域模型,在该模型中,我们纳入了淋巴结的线性网络,肿瘤细胞和溶瘤病毒可能通过该网络传播。该模型还考虑了缺氧对疾病动力学的影响。该模型考虑了缺氧对肿瘤生长和扩散的影响,以及缺氧作为一种治疗方式对溶瘤病毒治疗的影响。我们发现,富氧环境有利于将腺病毒用作溶瘤剂,这可能意味着将补充性外部氧合作为治疗的一个关键方面。此外,在设计溶瘤病毒时,应考虑病毒感染能力和溶瘤能力之间的微妙平衡。如果病毒在杀死肿瘤细胞方面过于强大,而在感染肿瘤细胞方面不够有效,则被感染的肿瘤细胞被破坏的速度比它们能够感染更多的肿瘤细胞的速度快,从而导致临床效果不佳。为了支持分析结果,并进一步研究各种参数对治疗结果的影响,进行了数值模拟。我们的模型进一步证明了三个关键因素在治疗结果中的重要性:肿瘤微环境氧浓度、病毒感染率和病毒溶瘤率。数值结果还提供了对这些关键模型参数的一些估计,这些参数可能在溶瘤腺病毒的工程中有用。 1型糖尿病PDEs模型的可控性 https://zbmath.org/1530.92100 2024-04-15T15:10:58.286558Z 穆罕默德·乌默·萨利姆 https://zbmath.org/authors/?q=ai:saleem.muhammad-用户 “阿斯拉姆,穆罕默德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:aslam.muhammad.3 “阿里·阿库” https://zbmath.org/authors/?q=ai:akgul.ali “穆罕默德·法曼” https://zbmath.org/authors/?q=ai:farman.muhammad “比比,拉比亚” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bibi.rabia (无摘要) 使用分类匹配实施Dorfman测试时的战略激励 https://zbmath.org/1530.92101 2024-04-15T15:10:58.286558Z “萨拉瓦,古斯塔沃·昆德雷” https://zbmath.org/authors/?q=ai:saraiva.gustavo-昆德雷 总结:多尔夫曼混合检测方案是将单个样本(如血液、尿液、拭子等)混合在一起进行检测的过程;如果合并样本的感染检测呈阳性,则对池中的每个样本进行单独检测。通过此程序,实验室可以减少筛选人群所需的预期测试次数。文献通常主张使用有序分区来筛选人群,即将感染概率相似的受试者集中在一起,这样做可以同时最小化预期的检测次数、预期的假阴性数和预期的假阳性分类数,只要某些技术条件保持不变。然而,使用有序分区的一个潜在限制是,它们可能会激励一些受试者向测试人员错误报告其类型。事实上,如果受试者希望避免被检测为感染者,那么有序的分区将激励他们虚假地声称自己感染的可能性很低(假设混合测试受到稀释效应的影响)。如果受试者随机配对,无论其感染概率如何,这些激励都会消失。在本文中,我们推导了有序分区优于随机匹配主题的条件,尽管存在这些激励因素。 多模型自适应预测控制调节平均动脉压的参数敏感性分析 https://zbmath.org/1530.92102 2024-04-15T15:10:58.286558Z “汉贝托·A·席尔瓦” https://zbmath.org/authors/?q=ai:silva.humberto网址-一个 “Leáo,Celina P.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:leao.celina-对 “欧里科·A·西布拉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:seabra.eurico-一个 摘要:心脏病患者可能会出现术后高血压并发症。为了减少并发症的发生,有必要尽快降低高血压。持续输注血管扩张药物,如硝普钠(硝普钠),可以迅速降低大多数患者的血压。然而,每个患者对输注尼泊利的敏感性不同。血压控制系统的参数和时间延迟最初是未知的。此外,与特定患者相关的传递函数参数随时间变化。本研究的目的是开发一种在参数不确定性和相当大的时间延迟情况下的血压控制程序。本文进行了敏感性分析,改变了控制权重因子(V)收敛速度的参数。仿真结果显示,沉降时间(Ts)发生了显著变化,强调了该参数对控制模型定义的重要性。考虑到V=0.05,得出Ts=195s,对于同一患者,通过将值增加到V=0.4,Ts=510s,均方根误差(RMSE)变化但始终低于1%。整个系列见[Zbl 1485.93017]。 利用计算机建模改进胰岛素泵自动操作系统 https://zbmath.org/1530.92103 2024-04-15T15:10:58.286558Z “索科尔,E.I.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sokol.e-我 “拉普塔,S.S.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lapta.s-秒 “索洛维奥娃,O.I.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:soloviova.o-我 小结:本文描述了基于计算机模型的“病人-胰岛素分配器”生物技术系统(BTS)自动操作系统(AOS)的改进,该系统采用最先进的腹腔胰岛素泵进行胰岛素治疗。构建了数学模型,并对不同严重程度的糖尿病(DM)患者、不同类型的原发性高血糖状况及其营养状况进行了血糖正常的数值实验。据证实,在胰岛素治疗的前24小时内,BTS工作允许将糖尿病患者的任何高血糖状态降低到健康人的目标正常血糖状态,然后无限期支持。利用上述BTS,可以解决患者糖尿病完全代偿的主要三重胰岛素治疗问题。 软驱动膝关节康复装置:一种运动控制方法 https://zbmath.org/1530.92104 2024-04-15T15:10:58.286558Z “莱昂纳多·索拉克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:solaque.leonardo “玛丽安·罗梅罗” https://zbmath.org/authors/?q=ai:romero.marianne “亚历山德拉·贝拉斯科” https://zbmath.org/authors/?q=ai:velasco.alexandra 摘要:康复辅助装置在机器人研究中得到了广泛关注。最新的驱动系统包括柔顺元件,在与人的交互中提供自然运动和安全的优势。这些就是所谓的软致动器,其中有串联弹性致动器(SEA)和变刚度致动器(VSA)。另一方面,为了以适当的方式完成所需的任务,需要控制策略。在康复系统中,这是为了在不影响患者的情况下再现所需的运动,因此控制系统至关重要。本文提出了一种软驱动膝关节康复装置的控制策略。其目的是在患者处于康复过程中时,控制系统,同时保持系统固有的柔软性。我们提出了一种反馈控制策略,作用于一个定义的阈值以保持系统的刚度,并结合前馈决策控制来抑制干扰。整个系列见[Zbl 1485.93017]。 激光诱导热疗中的在线参数辨识 https://zbmath.org/1530.92105 2024-04-15T15:10:58.286558Z “托勒,凯文” https://zbmath.org/authors/?q=ai:tolle.kevin “尼科尔·马海内克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:marheineke.nicole 摘要:在许多医学应用中,特定于患者的计算模型允许个性化治疗。在这项工作中,激光诱导热疗(LITT)为开发适合于尽可能高效地将数学模型拟合到患者数据的数值方法提供了一个激励性的例子。在简要介绍描述LITT过程的模型层次结构后,我们提出了一个PDE约束优化问题,用于根据治疗期间获得的磁共振(MR)测温数据识别组织参数。之后,我们将重点放在尽可能加快计算速度,而不牺牲太多的准确性。为此,我们提出了一种非线性有限元问题的新公式,以消除多余的计算开销。模型降阶技术允许进一步降低模型层次结构的复杂性。最后,为了有效地解决参数识别问题,激进的空间映射方法充分利用了开发的模型层次结构。整个系列见[Zbl 1517.90003]。 预测次优状态估计器的输出误差以提高基于MPC的人工胰腺的性能 https://zbmath.org/1530.93105 2024-04-15T15:10:58.286558Z “多德,马丁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:dodek.martin “Miklovičová,伊娃” https://zbmath.org/authors/?q=ai:miklovicova.eva (无摘要) 微操作下生物样品粘弹性力学特性的动态估计 https://zbmath.org/1530.93319 2024-04-15T15:10:58.286558Z “保罗·迪·吉安贝拉迪诺” https://zbmath.org/authors/?q=ai:di-詹伯拉迪诺·保罗 “埃克托,玛丽亚·劳拉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:aceto.maria-劳拉 “奥利维埃罗·吉安尼尼” https://zbmath.org/authors/?q=ai:giannii.oliviero “维罗蒂,马蒂奥” https://zbmath.org/authors/?q=ai:verotti.mateto 摘要:本文重点研究了使用最近制造的微型夹持器在线估计被夹持的样本的机械特性(阻尼和弹性)的可能性,特别是参考生物组织。针对给定的系统,通过不同的估计计算,计算了经典的在线动态参数估计器,并通过数值仿真验证了其有效性。结果证实了一种具有组织识别能力的手术用微血栓临床设备的可行性。整个系列见[Zbl 1485.93017]。 基于模型预测控制的手术机器人时滞力控制 https://zbmath.org/1530.93337 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Ladoiye,Jasmet Singh” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ladoiye.jasmet-辛格 “丹·奈苏莱斯库(Dan S.Necsulescu)” https://zbmath.org/authors/?q=ai:necsulescu.dan-索林 “朱瑞克·萨西亚德克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sasiadek.jurek-z(z) 摘要:远程手术机器人系统通过使用腹腔镜视觉技术的微创技术,使我们的“虚拟开放手术”愿景成为现实。与传统的开放手术不同,商用微创机器人系统(MIRS)迫使外科医生放弃接触和感受环境的能力。外科医生依靠患者侧在主控制台上的视觉反馈来获取有关手术地点的信息。由于随机网络延迟,远程手术系统的控制变得更加困难。数据和感知的网络延迟差异使得手眼协调更加困难。力反馈可以为外科医生提供手术端物理特性的即时感知。提出了一种新的基于模型预测控制的手术机器人力控制方法。所提出的主从站之间力控制的MPC方案显示了确定性时延的补偿。整个系列见[Zbl 1485.93017]。 基于RBF神经网络的上肢远程康复过程轨迹控制和阻抗控制 https://zbmath.org/1530.93354 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王婷” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.ting.4 “蒲、雁峰” https://zbmath.org/authors/?q=ai:pu.yanfeng 小结:在被动远程康复过程中,安全是患者避免受损上肢继发性损伤的最重要因素。为了在训练过程中及时调整合适的接触力,提出了从机侧的自适应阻抗控制。同时,基于哈密顿-雅可比不等式理论和RBF神经网络对治疗师操作的主操作手进行轨迹控制。对该方法的稳定性进行了分析,数值仿真表明了该方法的有效性和高性能。整个系列见[Zbl 1485.93013]。 时变时滞遥操作系统的固定时间个性化变增益跟踪控制 https://zbmath.org/1530.93447 2024-04-15T15:10:58.286558Z “郭少凡” https://zbmath.org/authors/?q=ai:guo.shaaoan(中文) “刘振雄” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liu.zhengxiong “李龙南” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.longnan “马志强” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ma.zhiqiang “黄、磐峰” https://zbmath.org/authors/?q=ai:huang.panfeng 摘要:本文针对一类遥操作系统,提出了一种定时个性化可变增益控制(FTPGC)方案。本文旨在提高在存在时变延迟和不确定性的情况下,遥操作系统在不同操作意图下的跟踪性能。通过非光滑分析,首先为遥操作系统设计了一个固定时间未知观测器(FUO),使得在固定时间内可以观测到匹配/不匹配的未知量。同时,借助于辅助函数,在不使用任何分段连续开关函数的情况下,构造了一种新的非奇异定时控制框架。此外,FUO和涉及肌电图的可变增益被结合到固定时间控制框架中,从而导致FTPGC方案在存在未知和不同操作意图的情况下提高轨迹跟踪性能。通过严格的理论分析,导出了整个FTPGC方案的定常稳定性。最后,通过综合实验和比较,验证了该方案的有效性和可行性。