Mathematical modeling reveals how the density of initial tumor and its distance to parent vessels alter the growth trend of vascular tumors
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVES: The aim of this study was to investigate the response of a tumor and parent vessels to stimulating factors in the tumor microenvironment in different configurations. How a tumor grows and induces angiogenesis in different distances of a parent vessel is investigated. Moreover, interstitial fluid pressure and its effects on tumor cell phenotype are considered in the model. METHODS: A multiscale continuum-discrete model of a vascular tumor is utilized to simulate the growth of a cluster of tumor cells positioned in different distances of parent vessels. An agent-based probabilistic angiogenesis model is coupled to a discrete tumor model to simulate branching, anastomosis, blood flow, wall shear stress, and interstitial tumor pressure in which tumor cells are divided to necrotic, hypoxic, and proliferative. RESULTS: Starting the simulations from 9 initial tumor cells, the model proved that tumors grow to a certain size and also reach to a certain distance before being able to induce sprouting. For tumors placed 2 and 2.5 mm away from a parent vessel, initiation of angiogenesis is delayed significantly in comparison with closer distances. For the initial cluster positioned in a distance of 2.5 mm away, first sprout is seen after 47 days. Moreover, dendritic shape of the tumor is seen prior to angiogenesis which is a sign of cells being starved and wandered in the domain to reach the oxygen source. The trend of tumor growth obeys power law function which aligns with the experimental results. DISCUSSION: The mathematical model revealed the importance of geometry and position of an initial tumor cluster in determining the behavior and final architecture of a vascular tumor. As a tumor cell appears in farther distances from a parent vessel, duration of its growth and inducing angiogenesis becomes longer and the chance of suppressing the tumor in the initial days of growth is higher. Also, the importance of angiogenesis in making tumors devastating is again corroborated by mathematical models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».