ارائه پروتکل شیمی درمانی بهینه برای درمان سرطان با در نظر گرفتن متاستاز با استفاده از کنترل بهینه SDRE

به دلیل وجود اثرات مخرب شیمی درمانی و تعدیل شدن اثر آن به واسطه ایجاد مقاومت دارویی، این مقاله به دنبال ارائه پروتکل بهینه درمانی برای درمان سرطان در زمان محدود می باشد. در این مقاله مدلی از رشد تومور با افزودن عبارت های مربوط به رادیو درمانی، شیمی درمانی و متاستاز سلول های سرطانی توسعه داده شده است. تحلیل پایداری بر روی مدل بدون درمان، نشان می دهد که نقطه تعادل بدون تومور ناپایدار می باشد. از اینرو تغییر دینامیک رفتاری سیستم حول این نقطه تعادل جهت درمان در زمان محدود ضروری می باشد. از اینرو، اثرات داروی شیمی درمانی هم بر روی جمعیت سلول ها و هم بر روی پارامترهای سیستم، در نظر گرفته شده است. جهت استخراج پروتکل بهینه درمانی، از روش کنترل بهینه بر مبنای حل معادله ریکاتی وابسته به حالت (SDRE) برای مدل غیرخطی توسعه یافته استفاده شده است. در ادامه برای نشان دادن انعطاف پذیری در طراحی، دو مورد برای ماتریس وزنی مربوط به ورودی در نظر گرفته شده است. همچنین مقاوم بودن این روش در برابر تغییر پارامترهای سیستم با شبیه سازی آن بر روی داده های دو بیمار مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد تغییر دینامیک سیستم برای داشتن درمان موفق، در کنار کاهش تعداد سلول های سرطانی ضروری می باشد.