MODELAREA CREȘTERII TUMURILOR RECICLATE ȘI METASTATICE
1 "dispensarul regional de oncologie din Nizhny Novgorod"
model de creștere tumorală
timp de dublare a tumorii
7. Emanuel NM Kinetica proceselor experimentale ale tumorii. - M: Știință; 1977. - 419 p.
11. Robert C. Young, Vincent T. DeVita. Caracteristicile ciclului celular al tumorilor solide umane in vivo, Proliferarea celulară. - 1970. - Vol. 3. - Este. 3. - pag. 285-290.
1. Tumoarea este eterogenă în structura sa. Se compune dintr-un parenchim și o stromă. În plus (de regulă, în centrul tumorii), tumora include zone de necroză. La diferiți pacienți, aceste componente sunt exprimate în proporții diferite.
2. Creșterea tumorii apare din cauza divizării celulelor parenchimului în timpul mitozei.
3. Simultan, procesul de pierdere de celule (așa numitul factor de pierdere a celulelor (PCF)) apare în tumoare, în primul rând datorită proceselor de necroză și apoptoză a celulelor. Se știe că în timpul creșterii unei tumori canceroase (de la necroză și apoptoză, fără efect terapeutic, 97-99% din toate celulele canceroase mor [3]).
4. Rata de creștere a tumorii este un derivat al raportului dintre procesele de diviziune celulară și factorul de pierdere celulară.
5. Viteza creșterii tumorii este, de asemenea, afectată de durata ciclului celular (intervalul de timp de la apariția unei noi celule canceroase până la moartea sa sau următoarea diviziune). În timpul acestui ciclu, celula canceroasă trece prin trei faze: faza de preparare pentru mitoză (interfază), faza mitozei propriu-zise și faza restului proliferativ (figura 1).
Fig. 1. Creșterea unei tumori ca rezultat al divizării celulelor parenchimului în timpul trecerii ciclului celular
6. Teoria numerelor mari ne permite să afirmăm că într-o tumoare la un anumit moment în timp raportul numărului de celule parenchimatice în fiecare dintre cele trei faze indicate este egal cu raportul dintre durata fiecăreia dintre aceste faze.
Astfel, pentru a construi o curbă cinetică a creșterii unei tumori recurente sau metastatice pentru fiecare pacient, avem nevoie de următorii parametri de intrare pentru modelul nostru:
- Perioada de timp de la chirurgia radicală anterioară până la detectarea unei focalizări tumorale recurente sau metastatice.
- Dimensiunea tumorii secundare. Volumul său este măsurat utilizând opțiunile încorporate pentru examinarea cu ultrasunete sau tomografia computerizată. Pe baza raportului că aproximativ 1 cc din tumoră conține circa 109 celule, determinăm numărul aproximativ de celule din tumoare (V).
- Structura tumorii este determinată de studiul său morfologic (în studiul nostru s-au luat 7-10 biopsii din diferite părți ale tumorii). Folosind tehnicile citometrice, se determină următorii parametri tumorali: proporția parenchimului (n), proporția stroma și proporția necrozei în volumul tumorii. Suntem interesați în primul rând de numărul de celule din parenchimul tumorii N = V # 8729; n.
- In majoritatea parenchim determina fracțiunea de celule în mitoză (X), proporția de celule în starea interfază (Y) (pentru utilizare în determinarea metodei immunnogistohimicheskie. Este cunoscut faptul că celulele capabile să exprime antigenul Ki67 interfază). Calculăm proporția celulelor în starea de odihnă proliferativă Z = 1 - X - Y.
- Relația descrisă în paragrafele 6 și 7 poate fi descrisă prin ecuația:
- Cunoscând durata fazei de mitoză (tx), egală cu 1 oră, găsim valorile t (durata ciclului celular), ty (durata interfazei) și tz (durata fazei de repaus proliferative). Durata interfazei și faza de odihnă celulară sunt calculate, respectiv, ca
Astfel, însumând durata tuturor celor trei faze, calculăm durata ciclului celular:
- Schimbarea numărului de celule ale parenchimului tumoral într-un interval de timp egal cu durata ciclului celular poate fi descrisă prin ecuația
În această formulă, b este proporția mitozelor patologice ne-viabile. c și d - proporția celulelor tumorale care mor în timpul fazei de interfază și de repaus proliferativ.
- În următoarea etapă a construcției modelului nostru, după un interval de timp egal cu două cicluri celulare deja (2t) de origine (timp materialul biopsie de prelevare a probelor), cantitatea de celule parenchimatoase in tumora va fi descrisă de ecuația
Aceeași metodă poate fi utilizată pentru a calcula N3, N4 și așa mai departe. Conectarea punctelor (N1, N2, N3, etc.) pe graficul mărimii tumorii față de timp, se poate obține o curbă de creștere a tumorii.
- Puteți efectua calculele în ordine inversă (determinați N-1, N-2). De exemplu:
În retrospectivă, determinați natura creșterii tumorii de la o celulă de cancer până la momentul examinării pacientului.
Pe baza modelului matematic descris mai sus, pentru confortul calculelor, noi, cu ajutorul personalului Departamentului de Matematică al Universității de Stat din Nizhny Novgorod numit după N.I. Lobachevsky a creat un program de calculator (limbajul de programare utilizat C ++). Interfața programului este prezentată în Fig. 2.
Fig. 2. Interfața programului de modelare a creșterii tumorale
Programul permite pentru fiecare pacient de la examen nostru metoda calcula parametrii, cum ar fi rata de creștere a tumorii (inclusiv natura exponențială a curbei de creștere, timpul este determinat de tumora dublare), PCF și o curbă de creștere a tumorii. În jumătatea stângă a ferestrei programului interactiv, sunt afișate graficul corelației elementelor structurale parenchimale (partea superioară) și curba de creștere a tumorii (partea de jos). În jumătatea dreaptă a ferestrei - o formă care permite setarea parametrilor de intrare pentru calcul (de sus), și panoul de control al programului (de mai jos).
Să dăm următoarele exemple, aplicarea programului descris în practica clinică.
Astfel, modelul dezvoltat al creșterii tumorale și programul de calculator pe baza acestui model permit determinarea unor parametri de prognostic atât de importanți precum timpul de dublare a tumorii și factorul de pierdere a celulelor.
Bazaev A.V. MD Profesor, șef al Departamentului de Chirurgie Generală, Academia de Medicină de Stat din Nizhny Novgorod, Nižni Novgorod;
Menkov AV MD Profesor, profesor la Departamentul de Chirurgie Generală, Academia de Medicină de Stat din Nizhny Novgorod, Nižni Novgorod.
Vă aducem la cunoștință jurnale publicate în editura "Academia de Istorie Naturală"
(Factor de impact ridicat al RINC, subiectul jurnalelor acoperă toate domeniile științifice)
Jurnal științific ISSN 1812-7339 | ПИ №77-63397
Serviciul de asistență tehnică - [email protected]
Secretarul executiv al revistei Bizenkov M.N. - ediț[email protected]
Materialele revistei sunt disponibile sub licența Creative Commons "Attribution" 4.0 World.
Trimiteți-le prietenilor: