Математические методы и программные средства предсказания развития опухолевого процесса при раке молочной железы

Работа посвящена математическому моделированию развития опухолевого процесса рака молочной железы (РМЖ) в зависимости от стадии. Рост первичной опухоли определяет процесс метастазирования, соответственно, проблема исследования РМЖ состоит из двух частей: 1) описать полную естественную историю РМЖ, включающую в себя как рост первичной опухоли, так и рост отдаленных метастазов; 2) прогнозировать период клинического проявления отдаленных метастазов. Для понимания процесса роста РМЖ на каждой стадии была предложена модель CoMBreC, как новый исследовательский инструмент. Модель CoMBreC состоит из трех частей: CoMPaS (стадии I-II), CoM-III (стадия III), CoM-IV (стадия IV). Новая модель CoMBreC основана на модели экспоненциального роста и включает дополнительные линейные и нелинейные уравнения. Модель CoMBreC позволила впервые определить различные периоды роста первичной опухоли и первичных и вторичных отдаленных метастазов у пациентов с/без метастазов в лимфатических узлах: 1) период «скрытого» роста первичной опухоли; 2) период «скрытого» роста отдаленных метастазов; 3) «видимый» период роста отдаленных метастазов. Для оптимизации расчетов решения модели CoMBreC были имплементированы в iOS приложение. Расчеты с помощью модели CoMBreC согласуются с данными продолжительности выживаемости в зависимости от стадии РМЖ. Модель CoMBreC и программное средство позволили корректно прогнозировать процесс роста РМЖ. Таким образом, исследование содержит: 1) моделирование полной естественной истории роста РМЖ; 2) построение модели CoMBreC, описывающее взаимосвязи между ростом первичной опухоли и ростом отдаленных метастазов; 3) описание возможностей модели CoMBreC. Модель CoMBreC и iOS приложение: 1) являются основой для проведения будущих исследований математических моделей РМЖ; 2) не требуют проведения дополнительной дорогостоящей диагностики; 3) является первым предиктором, который использует данные каждого конкретного больного для расчета продолжительности выживаемости.