14179

12842

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

چهارده، ۷۱ص.: مصور، جدول، نمودار

احمدرضا پيشه‌ور

محمود اشرفي‌زاده

محسن دوازده امامي، محسن ثقفيان

1397/09/27

كتابنامه

مكانيك

مهندسي مكانيك

ID12842

چکیده امروزه سرطان يکی از علل شايع مرگومیر در جهان به شمار میرود استفاده از مدلهای رياضی برای شبیهسازی فرآيندهای بیولوژيکی اين بیماری تاريخ طوالنی دارد در طی چند دههی گذشته رويکردهای کم ی به تحقیقکات سکرطان کمکک ککردهانکد تعکداد زيکادی از روشهای رياضی فیزيکی محاسباتی و مهندسی برای جنبههای مختلف رشد تومور با هدف نهکايی درک واککنش تکودهی سکرطان بکه مداخله ی بالینی مورد استفاده قرار گرفته است ديدگاه پیوسته با استفاده از معادالت مشکتقات جزئکی رويککردی مناسکب بکرای بررسکی عوامل کنترلکنندهی رشد تومور و تعامل آن با محیط میزبان است در اين پژوهش به کمک اين معادالت به بررسکی تکیثیر میککرومحیط در مرحلهی رگزايی بر رشد و مورفولوژی تومور پرداخته شده است در ابتدا با قرار دادن رگ در قسمت باالی ناحیه و سپس در هر دو قسمت باال و پايین تیثیر رگزايی بر مورفولوژی تومور بررسی شد از زمانی که رگ وارد تومور میشود نکرخ رشکد تومکور بکه شکدت افزايش میيابد به طوريکه اندازهی تومور با منبع رگ در قسمت بااليی حدود 2 برابر اندازهی تومور فاقد عروق است همچنین اندازهی تومور با دو منبع عروقی حدود 5 2 برابر اندازهی تومور با يکک منبکع عکروق اسکت عکالوه بکر ايکن میکزان رگ موجکود در محکیط تکیثیر چشمگیری بر چگالی هسته ی نکروتیک دارد به طوريکه تراکم اين هسته برای حالت با دو منبع عروقی حدود 53 3 برابر حالت با يکک منبع عروقی است تیثیر میکرومحیط تومور به صورت نیروی ناشی از هپتوتاکسی تحکت گراديکان مکاتريس خکارج سکلولی و کموتاکسکی تحت گراديان اکسیژن بر رشد و مورفولوژی تومور عروقی به صورت جداگانه بررسی شده است با در نظکر گکرفتن هپتوتاکسکی تومکور شکلی قارچمانند پیدا کرده و به دو قسمت بااليی و پايینی تقسیم میشود که قسمت بکااليی بکزرگتکر اسکت امکا دو قسکمت از هکم جکدا نمیشوند با لحاظ کردن کموتاکسی نیز تومور شکلی بیضوی و کشیده به صورت عمکودی ايجکاد مکیکنکد امکا بکه دلیکل دسترسکی بکه اکسیژن به علت رگزايی تهاجم دندانهای که در تومور غیرعروقی ايجاد میشود در آن ديده نمیشود بنابر اين میتوان نتیجکه گرفکت که با در نظر گرفتن تیثیرات میکرومحیط تومور رگزايی نمیتواند همواره باعث وخیمتر کردن شرايط بیمار و دشکوارتر ککردن درمکان آن شود بلکه با ايجاد حجمی فشرده و جمع امکان جراحکی و برداشکتن تومکور را آسکانتکر مکیکنکد همچنکین جلکوگیری از رگزايکی نمیتواند ايدهی درمانی مناسبی برای کاهش رشد تومور باشد زيرا کمبکود اکسکیژن در تومکور خکود باعکث تهکاجم دندانکهای مکیشکود بنابراين برای انتخاب روش درمان تومور سرطانی توجه به میکرومحیط تومور و مرحلهی رشد آن منجر به تیثیرگذاری بهتر و سکريعتکر درمان میشود کلمات کلیدی تومور سرطان رگزايی میکرومحیط هپتوتاکسی کموتاکسی

Modeling of Tumor Growth using Phase Field Method by Considering Angiogenesis Stage and Microenvironment Effects Leila Shahsavari Najafabadi l shahsavari@me iut ac ir Date of Submission 2018 11 21 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ahmad Reza Pishevar apishe@cc iut ac irAbstract Cancer is one of the common causes of death in the world today Using mathematical models tosimulate the biological processes of this disease has a long history During the last few decades quantitativeapproaches have contributed to cancer research A large number of mathematical physical computational and engineering methods for various aspects of tumor growth have been used to reach the final goal ofunderstanding the response of the cancer mass to clinical interventions Continuous view using partialdifferential equations is an appropriate approach to investigate the factors controlling tumor growth and itsinteraction with the host environment With the help of these equations this study investigates the effect ofmicro environment on tumor growth and morphology in the angiogenic stage At first the angiogenic effecton tumor morphology was investigated by placing the vessels in the upper part of the area and then in bothupper and lower parts Since the vessels enters the tumor the growth rate of the tumor is greatly increased so that the size of the tumor with the source of the vessel in the upper part is about 2 times bigger than thesize of the tumor without vessels Also the size of the tumor with two vascular sources is about 2 5 timesbigger than the size of the tumor with a source of vessels In addition the amount of vessles in theenvironment has a significant effect on the density of the necrotic core so that the density of the core for astate with two vascular sources is about 0 05 times the state with one vascular source The effect ofmicroenvironment of the tumor has been studied as a force induced by haptotaxis due to extracellularmatrix gradient and chemotaxis due to nutrient gradient on tumor progression and morphology Consideringhaptotaxis the tumor has a mushroom shape and is divided into upper and lower parts The upper part islarger but the two parts are still connected With the inclusion of chemotaxis the tumor takes an ellipticaland vertically drawn shape but no growing invasive finger is seen because angiogenesis makes access tooxygen possible Therefore it can be concluded that by considering the micro environment of the tumor angiogenesis can not always aggravate the patient s condition and make it difficult to treat but it can makeit easier for surgery and removal of the tumor by creating a more compact tumor aggregate Besides preventing the angiogenesis of the tumor can not provide an appropriate therapeutic idea to reduce thegrowth of the tumor because the lack of oxygen in the tumor leads to invasive fingers Therefore attentionto the micro environment of the tumor and its growth stage in selecting the treatment method for canceroustumors leads to a better and faster treatment Keywords Tumor Cancer Angiogenesis Microenvironment haptotaxis chemotaxis

احمدرضا پيشه‌ور

محمود اشرفي‌زاده

محسن دوازده امامي، محسن ثقفيان