مجله دانشکده پزشکی اصفهان

مجله دانشکده پزشکی اصفهان

راهبردهای سیاستی درمان شخصی‌شده برای بیماران مبتلا به سرطان با مدل‌سازی ریاضی

نوع مقاله : خلاصه سیاستی

نویسندگان
1 استادیار، مرکز تحقیقات پردازش تصویر و سیگنال پزشکی، دانشکده فن‌آوریهای نوین علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران.
2 دانشیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
3 مرکز تحقیقات پردازش تصویر و سیگنال پزشکی، دانشکده فن‌آوریهای نوین علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
10.48305/jims.2026.46227.2911
چکیده
پزشکی شخصی‌شده بر این اصل است که درمان هر بیمار بایستی بر اساس ویژگی‌های منحصربه‌فرد او و نه پروتکل‌های عمومی و یکسان طراحی شود. این رویکرد در حوزه درمان سرطان که بیماری دشوار، پویا و تطبیق‌پذیر است، اهمیت بیشتری می‌یابد. این خلاصه سیاستی بر اساس پژوهشی تدوین شد که با هدف مدل‌سازی تعامل دارو و سلول‌های سرطانی با استفاده از تئوری بازی‌ها و رقابت استکلبرگ انجام شده است. یافته‌های پژوهش نشان داد مدل استکلبرگ قادر به پیش‌بینی سه الگوی مقاومت دارویی شامل مقاومت سریع، تدریجی و متقاطع است و می‌تواند با تعیین استراتژی بهینه دوزینگ شامل دوز اولیه قوی، تطبیق تدریجی و دوره‌های استراحت، طول عمر بیماران را تا ۲۳ درصد افزایش داده و عوارض جانبی را تا ۳۱ درصد کاهش دهد. بر اساس یافته‌ها و طبق مشورت متخصصان، سه گزینه سیاستی شامل «توسعه و استقرار مدل استکلبرگ در مراکز منتخب سرطان»، «تداوم وضعیت موجود»، و «توسعه مدل‌های آماری ساده مبتنی بر داده‌های گذشته‌نگر» ارائه شد. تحلیل گزینه‌ها نشان داد با توجه به محدودیت‌های موجود در زمینه زیرساخت‌های داده، نیروی انسانی متخصص و بودجه، اولویت نخست بایستی به توسعه مدل‌های آماری ساده و استانداردسازی جمع‌آوری داده‌های بالینی اختصاص یابد. این اقدام می‌تواند فرهنگ تصمیم‌گیری داده‌محور را در جامعه پزشکی نهادینه کرده و زمینه را برای پذیرش مدل‌های پیشرفته‌تر مانند استکلبرگ در مراحل بعدی فراهم کند. همزمان، اشتراک ملی داده‌های ژنومیک و بالینی سرطان، تخصیص بودجه پژوهشی ویژه برای طرح‌های چندرشته‌ای، و طراحی کارآزمایی‌های بالینی برای اعتبارسنجی مدل‌ها، از جمله اقداماتی است که می‌تواند استقرار پزشکی شخصی‌شده را تسهیل نماید.

تازه های تحقیق

زهرا بهارلویی: Google Scholar

حامد نریمانی: Google Scholar

کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Policy Strategies for Personalized Treatment of Cancer Patients through Mathematical Modeling

نویسندگان English

Zahra Baharlouei 1
Hamed Narimani 2
Maryam Ansarian 3
1 استادیار، مرکز تحقیقات پردازش تصویر و سیگنال پزشکی، دانشکده فن‌آوریهای نوین علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران.
2 دانشیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
3 مرکز تحقیقات پردازش تصویر و سیگنال پزشکی، دانشکده فن‌آوریهای نوین علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده English

Personalized medicine is based on the principle that each patient's treatment should be designed according to their unique characteristics rather than universal protocols. This approach is particularly critical in oncology, where the disease is complex, dynamic, and adaptive. This policy brief is developed based on research aimed at modeling the interaction between drugs and cancer cells using Game Theory and Stackelberg competition. The findings demonstrated that the Stackelberg model is capable of predicting three patterns of drug resistance: rapid, gradual, and cross-resistance. By determining optimal dosing strategies including a strong initial dose, gradual adaptation, and rest periods the model can increase patient survival by up to 23% and reduce side effects by 31%. Based on these findings and expert consultation, three policy options were presented: "development and implementation of the Stackelberg model in selected cancer centers," "maintaining the status quo," and "developing simple statistical models based on retrospective data." Analysis of these options showed that, given current limitations in data infrastructure, specialized human resources, and budget, the first priority should be the development of simple statistical models and the standardization of clinical data collection. This action can institutionalize a culture of data-driven decision-making within the medical community and pave the way for adopting more advanced models, such as Stackelberg, in subsequent phases. Simultaneously, establishing a national consortium for genomic and clinical cancer data, allocating specialized research funds for multidisciplinary projects, and designing clinical trials to validate these models are essential steps to facilitate the implementation of mathematical-modeling-based personalized medicine.

کلیدواژه‌ها English

Game Theory
Mathematical Modeling
Personalized Treatment
Cancer
Drug Resistance
Policy Brief

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 14 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 15 فروردین 1405
  • تاریخ پذیرش 29 فروردین 1405