本頁只刊出中文翻譯與中文說明；英文原文請見下方原文連結。
原文連結
論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
健康的脈管系統表現出分層的分支結構，其中平均而言，血管半徑和長度隨著分支順序而係統地變化。相較之下，腫瘤脈管系統的層次結構較少，分支模式的變異性較大。儘管文獻中強調了脈管系統的差異，但對這些差異的量化卻很少。分形分析是比較腫瘤和健康脈管系統的天然工具，特別是因為它已被廣泛用於模擬健康組織。在本文中，我們對現有血管數據進行了分形分析，並提出了一個新的數學框架，透過耦合來預測腫瘤生長軌跡：（1）腫瘤血管網絡的分形幾何特性，（2）腫瘤細胞和宿主血管系統的代謝特性，以及（3）腫瘤內資源和代謝狀態的空間梯度。首先，我們提供一個新的分析方法！腫瘤中血管半徑和長度比的縮放指數的變化與健康組織不同。接下來，我們使用這些特徵指數來預測腫瘤的代謝率。最後，透過將此分析與基於能量學的一般生長方程式結合，我們得出通用生長曲線，使我們能夠比較腫瘤和個體發育生長。我們也將這些生長方程式擴展到包括壞死、靜止和增殖的細胞狀態，並預測用藥物治療腫瘤時出現的新的生長動態。總而言之，這個數學框架將有助於預測和理解腫瘤類型和藥物治療的生長軌跡。