ارائه پروتکل برای درمان زمان محدود سرطان با استفاده از بهینه‌سازی چند هدفه

Abstract

هدف اصلی در این مقاله طراحی یک روش بهینه با درنظر گرفتن شرایط خاص یک بیمار برای درمان سرطان است، بطوریکه بیماری قادر به بازگشت نباشد. مساله مهمی که در بسیاری از مطالعات قبلی کمتر مورد توجه قرار گرفته است، ناپایدار بودن نقطه تعادل بدون تومور در پایان درمان است. بدین‌معنی که بعد از توقف شیمی‌درمانی، مسیر حرکت سیستم از نقطه تعادل بدون تومور دور می‌شود و سلول‌های تومور دوباره شروع به رشد می‌کنند. برای برطرف کردن این مشکل، یا باید در تمام طول زندگی بیمار شیمی‌درمانی را ادامه دهیم که از منظر بیولوژیکی عملی نبوده، و یا این نقطه تعادل را پایدار کنیم. در این مقاله برای رسیدن به درمان زمان محدود از منطق دوم استفاده می‌کنیم؛ یعنی از واکسن‌درمانی برای تغییر دینامیک سیستم حول نقطه تعادل بدون تومور استفاده می‌شود و شیمی‌درمانی برای بردن سیستم به ناحیه جذب این نقطه تعادل اعمال می‌گردد که منطق جدیدی برای درمان سرطان است. برای ارزیابی میزان اصلاح سیستم از تئوری پایداری لیاپانوف استفاده شده است. برای بهینه‌سازی شیمی‌درمانی، دو تابع هدف متعارض را هم‌زمان بهینه می‌کنیم، به گونه‌ای که اندازه تومور و اثرات جانبی داروی بر روی بیمار کمینه شوند. شرایط بیمار از قبیل سن و بیماری نیز درنظر گرفته شده‌اند.