مدل سازی روش فوتودینامیک تراپی (PDT) در درمان سرطان پستان با پیشرفت قفسه سینه ای

زمینه و هدف: 5 درصد بیماران مبتلا به سرطان پستان دچار مشکل پیشرفت سرطان بر روی قفسه سینه هستند. روش های درمانی موجود برای این بیماران محدود می باشد. یکی از روش های درمانی مفید در این زمینه، فوتودینامیک تراپی است. در این روش، به شرط آنکه مقدار کافی از دارو با طول موج مورد نظر و دوزهای suboptimal لیزر مواجه شود، می توان پاسخ بسیار خوبی همراه با حداقل عوارض را انتظار داشت. بدیهی است میزان موفقیت در فوتودینامیک تراپی علاوه بر پارامترهای فوق بستگی به نوع تومور، عمق و توزیع پرتو نیز دارد. در این مقاله یک مدل ریاضی به منظور تخمین غلظت لحظه ای دارو درون بافت ارایه می شود. همچنین مدلی برای تخمین زمان بهینه تابش لیزر و بررسی موفقیت درمان در طول زمان پیشنهاد می گردد.روش بررسی: در این راستا از معادلات جریان خون برای تعیین غلظت لحظه ای دارو سود جسته شده است. همچنین بهینه سازی مدل پیشنهادی برای تخمین زمان بهینه تابش لیزر با استفاده از روش Interior Point انجام می گیرد. مدل های ارایه شده با استفاده از نرم افزار Matlab 7 شبیه سازی شده اند.یافته ها: با استفاده از شبیه سازی انجام شده، بررسی اثر پارامترهای مختلف در درمان فوتودینامیک و بهینه سازی درمان فراهم می شود. به منظور نمایش قابلیت های مدل، زمان بهینه تابش که در آن زمان، تومور بیشترین تخریب و ناحیه مرزی حداقل تخریب را دارد، همراه با درصد تخریب هر ناحیه، برای سه نمونه تومور تخمین زده شده است.نتیجه گیری: مزیت مدل سازی و شبیه سازی انجام شده در بهینه سازی روش فوتودینامیک تراپی بدون نیاز به روش های سعی و خطای کلینیکی است. به این ترتیب می توان مناسب ترین زمان برای تابش لیزر را تخمین زد همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که هرچه میل ترکیبی دارو با سلول های بافت سرطانی نسبت به سایر بافت ها بیشتر باشد شانس موفقیت در درمان بیشتر می شود.