Prediction of lung cancer patients' response to combined chemo-radiotherapy using a personalized hybrid model

• Autorzy: Wołkowicz Sebastian , Fujarewicz Krzysztof , Kurpas Monika , Łakomiec Krzysztof , Śmieja Jarosław , Suwiński Rafał , Świerniak Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.14708/ma.v47i2.6486

Warianty tytułu

PL

Predykcja odpowiedzi na kombinowaną terapię dla niedrobnokomórkowego raka płuc przy użyciu modelu hybrydowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a novel approach to prediction of the combined therapy outcome for non-small lung cancer patients. A hybrid model is proposed, consisting of two parts. The first one is a mathematical model of tumor response to therapy, whose parameters are expressed as a linear functions of data from mass spectrometry of patient blood plasma samples. These linear functions constitute the second component of the hybrid model. A comparison of clinical and simulation-based survival curves is used to evaluate the quality of the model.

PL

W pracy przedstawiono oryginalne podejście do przewidywania łącznego wyniku terapii u pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuc. Zaproponowano model hybrydowy, składający się z dwóch części. Pierwsza z nich to matematyczny model odpowiedzi guza na terapię, którego parametry wyrażone są jako liniowe funkcje wyników spektrometrii masowej osocza krwi pobranego od pacjentów. Równania te stanowią drugi składnik modelu hybrydowego. Do oceny jakości modelu zostało wykorzystane porównanie krzywych przeżycia wyznaczonych dla danych klinicznych i uzyskanych za pomocą symulacji modelu.

Słowa kluczowe

EN

therapy response prediction; lung cancer; survival analysis; combined therapy

PL

przewidywanie odpowiedzi na terapię; rak płuc; analiza przeżycia; terapia skojarzona

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Matematyczne
• Czasopismo: Mathematica Applicanda
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 47, no. 2
• Strony: 219--228
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wołkowicz Sebastian

• Silesian University of Technology, Faculty of Automatic Control, Electronics and Computer Science, Akademicka 16, Gliwice 44-100, Poland

autor

Fujarewicz Krzysztof

• Silesian University of Technology, Faculty of Automatic Control, Electronics and Computer Science, Akademicka 16, Gliwice 44-100, Poland

autor

Kurpas Monika

• Silesian University of Technology, Gliwice 44-100, Poland

autor

Łakomiec Krzysztof

• Silesian University of Technology, Gliwice 44-100, Poland

autor

Śmieja Jarosław

• Silesian University of Technology, Gliwice 44-100, Poland

autor

Suwiński Rafał

• Silesian University of Technology, The Oncology Centre - Institute Branch in Gliwice, ul. Wybrzeże Armii Krajowej 15, 44-101 Gliwice

autor

Świerniak Andrzej

• Silesian University of Technology, Gliwice 44-100, Poland

Bibliografia

• [1] ECIS - European Cancer Information System. From: https://ecis.jrc.ec.europa.eu, 2019. accessed: 28/05/2019 © European Union. Cited on p. 219.
• [2] J. F. Fowler. The linear-quadratic formula and progress in fractionated radiotherapy. Br J Radiol, 62:679-694, 1989. Cited on p. 220.
• [3] C. Geng, H. Paganetti, and C. Grassberger. Prediction of treatment response for combined chemo- and radiation therapy for non-small cell lung cancer patients using a bio-mathematical model. Scientific Reports, 7 (1), Oct. 2017. doi: 10.1038/s41598-017-13646-z. Cited on p. 220.
• [4] M. Mehta, R. Scrimger, R. Mackie, B. Paliwal, R. Chappell, and J. Fowler. A new approach to dose escalation in non-small-cell lung cancer. International Journal of Radiation Oncology Biology Physics, 49 (1):23-33, Jan. 2001. doi: 10.1016/s0360-3016(00)01374-2. Cited on p. 221.
• [5] Y. Minami-Shimmyo, Y. Ohe, S. Yamamoto, M. Sumi, H. Nokihara, H. Horinouchi, N. Yamamoto, I. Sekine, K. Kubota, and T. Tamura. Risk factors for treatment-related death associated with chemotherapy and thoracic radiotherapy for lung cancer. Journal of Thoracic Oncology, 7 (1): 177-182, Jan. 2012. doi: 10.1097/jto.0b013e31823c4c07. Cited on p. 219.
• [6] H. E. Skipper, F. Schabel, and W. Wilcox. Experimental evaluation of potential anticancer agents xii: On the criteria and kinetics associated with "curability" of experimental leukemia. Cancer Chemother Rep, 35: 1-111, 1964. Cited on p. 220.
• [7] S. Vejda, C. Posovszky, S. Zelzer, B. Peter, E. Bayer, D. Gelbmann, R. Schulte-Hermann, and C. Gerner. Plasma from cancer patients featuring a characteristic protein composition mediates protection against apoptosis. Molecular & Cellular Proteomics, 1 (5):387-393, May 2002. doi: 10.1074/mcp.m200004-mcp200. Cited on p. 220.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).