Predicting Efficacy of 5‑Fluorouracil Therapy via a Mathematical Model with Fuzzy Uncertain Parameters

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Background

Due to imprecise/missing data used for parameterization of ordinary differential equations (ODEs), model parameters are uncertain. Uncertainty of parameters has hindered the application of ODEs that require accurate parameters.

Methods

We extended an available ODE model of tumor‑immune system interactions via fuzzy logic to illustrate the fuzzification procedure of an ODE model. The fuzzy ODE (FODE) model assigns a fuzzy number to the parameters, to capture parametric uncertainty. We used the FODE model to predict tumor and immune cell dynamics and to assess the efficacy of 5‑fluorouracil (5‑FU) chemotherapy.

Result

FODE model investigates how parametric uncertainty affects the uncertainty band of cell dynamics in the presence and absence of 5‑FU treatment. In silico experiments revealed that the frequent 5‑FU injection created a beneficial tumor microenvironment that exerted detrimental effects on tumor cells by enhancing the infiltration of CD8+ T cells, and natural killer cells, and decreasing that of myeloid‑derived suppressor cells. The global sensitivity analysis was proved model robustness against random perturbation to parameters.

Conclusion

ODE models with fuzzy uncertain kinetic parameters cope with insufficient/imprecise experimental data in the field of mathematical oncology and can predict cell dynamics uncertainty band.

Language:
English
Published:
Journal of Medical Signals and Sensors, Volume:12 Issue: 3, Jul-Sep 2022
Pages:
202 to 218
magiran.com/p2474454  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!