Skip to main content
SUPERVISOR
محمدرضا توکلی نژاد (استاد راهنما) مجید سلطانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Farshad Samadifam
فرشاد صمدیفام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
Cancer is one of the vital causes of death worldwide. Chemotherapy, immunotherapy, radiotherapy, surgery or combination of these are among the most popular cancer treatments. To hinder tumor growth and have a better result in treatment, combination of chemotherapy and radiotherapy have been commonly in use. Sometimes the high efficiency of this approach make surgery unnecessary. In recent years, the use of mathematical modelling to predict the effect of treatment, survival time, and to optimize the treatment has been important and widely used. Moreover, all part of the tumor is not visible in MRI(T1Gd), due to having a threshold of detection often higher than most part of the tumor, so by the use of mathematical modelling, all part of the tumor are visible. In this project, an accurate geometry of the brain was modelled using cloud points, and different areas of the tumor including white matter, grey matter, and ventricles were distinguished and were entered into the COMSOL. The growth of tumor, chemotherapy and radiotherapy were modeled, using partial differential equations. Schedules relating to each treatment were added to the equations. Different types of radiotherapy including hyperfractionated and conventional, chemotherapy using temozolomide, and their schedules, radiosensitivity parameter, the visible area in MRI(T1Gd) and the survival time are among the goals of this project. The survival time of the first patient at the lowest and highest radiotherapy sensitivity increased by 1 month and more than 2 months, respectively. The survival time of the second patient for whom preoperative surgery was modeled was increased by 2 months and more than 3 months at the lowest and highest sensitivity of radiation therapy, respectively. Hyperfractionated method showed a better effect in reducing the maximum concentration of cancerous cells and area of the tumor than the conventional method. Concurrent chemotherapy and radiation therapy showed much better performance in preventing growth and reducing the area of the tumor than the Sequential chemo-radio therapy, as the patient will live 40 days longer. Keywords: Tumor-Cancer-Combining chemotherapy and radiotherapy-Temozolomide-MRI(T1Gd)
امروزه سرطان یکی از عوامل اصلی مرگ و میر در جهان محسوب می شود. عمده ترین درمان تومورهای سرطانی عبارتند از: شیمی درمانی، ایمونوتراپی،پرتودرمانی، جراحی و یا ترکیبی از این روش‌ها است. از روش‌های پرتودرمانی و شیمی درمانی به صورت ترکیبی برای جلوگیری بهتر از رشد تومور و درمان موثر آن استفاده می‌شود. بازدهی بالای این روش ترکیبی گاه منجر به حذف جراحی از مراحل درمان می‌شود. در سالهای اخیر استفاده از مدل‌های ریاضی جهت پیش‌بینی اثردرمان، بهینه‌سازی درمان و طول عمر حائز اهمیت و پرکاربرد بوده است. با توجه به داشتن آستانه تشخیص مشخصی در تصویر برداری تشدید مغناطیسی که تقریبا این آستانه بالاتر از غلظت قسمت های زیادی از تومور می‌باشد و تمام قسمت‌های تومور در تصویربرداری تشدید مغناطیسی قابل مشاهده نیست. استفاده از مدلسازی ریاضی این امکان را فراهم می‌سازد. در این پژوهش، مدل دقیقی از هندسه مغز ابر نقاط گرفته شده و نواحی مختلف مغز اعم از بافت سفید،خاکستری و حفره مغزی جداسازی شده‌اند و وارد نرم افزار کامسول شده‌ است. رشد تومور و پرتودرمانی و شیمی درمانی با با معادلات مشتقات جزئی مدل‌سازی شده است. زمان‌بندی مربوط به هر درمان به معادلات اضافه شده است. بررسی انواع روش های پرتودرمانی کانونشنال و هایپرفرکشنال ، شیمی درمانی با داروی تموزولوماید، بررسی زمان‌بندی آن‌ها ، بررسی ضریب بیولوژیکی آلفای مرتبط با حساسیت پرتودرمانی در نتیجه درمان، شبیه‌سازی ناحیه قابل مشاهده در تصویربرداری تشدید مغناطیسیMRI(T1Gd) و تخمین زمان مرگ بیمار از هدف‌های این پروژه می‌باشد. طول عمر بیمار اول در کمترین و بالاترین حساسیت پرتودرمانی، به ترتیب 1ماه و بیشتر از 2 ماه افزایش پیدا کرد. طول عمر بیمار دوم که جراحی قبل درمان برای آن مدل شده است، در کمترین و بالاترین حساسیت پرتودرمانی، به ترتیب 2 ماه و بیشتر از 3 ماه افزایش پیدا کرد. روش هایپرفرکشنال اثر بهتری در کاهش ماکزیمم غلظت سلول‌های سرطانی و مساحت تومور نسبت به روش کانونشنال نشان داد. همزمانی شیمی‌درمانی و پرتودرمانی عملکرد به مراتب بهتری در جلوگیری از رشد و کاهش مساحت تومور نسیت به توالی درمان نشان داد به طوریکه بیمار 40 روز طول عمری بیشتری خواهد داشت. MRI(T1Gd) کلمات کلیدی: تومور، سرطان، ترکیب شیمی‌درمانی و پرتودرمانی ،تموزولوماید، تصویربرداری تشدید مغناطیسی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی