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【2h】

A Numerical Handling of the Boundary Conditions Imposed by the Skull on an Inhomogeneous Diffusion-Reaction Model of Glioblastoma Invasion Into the Brain: Clinical Validation Aspects

机译：胶质母细胞瘤侵入大脑的不均匀扩散反应模型上的颅骨施加的边界条件的数值处理：临床验证方面

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A novel explicit triscale reaction-diffusion numerical model of glioblastoma multiforme tumor growth is presented. The model incorporates the handling of Neumann boundary conditions imposed by the cranium and takes into account both the inhomogeneous nature of human brain and the complexity of the skull geometry. The finite-difference time-domain method is adopted. To demonstrate the workflow of a possible clinical validation procedure, a clinical case/scenario is addressed. A good agreement of the in silico calculated value of the doubling time (ie, the time for tumor volume to double) with the value of the same quantity based on tomographic imaging data has been observed. A theoretical exploration suggests that a rough but still quite informative value of the doubling time may be calculated based on a homogeneous brain model. The model could serve as the main component of a continuous mathematics-based glioblastoma oncosimulator aiming at supporting the clinician in the optimal patient-individualized design of treatment using the patient’s multiscale data and experimenting in silico (ie, on the computer).
机译：提出了一种新型的胶质母细胞瘤多形性肿瘤生长的显式三尺度反应扩散数值模型。该模型结合了颅骨施加的诺伊曼边界条件的处理，并考虑了人脑的不均匀性和头骨几何形状的复杂性。采用时域有限差分法。为了演示可能的临床验证程序的工作流程，提出了一种临床案例/方案。基于层析成像数据，已经观察到倍增时间的计算机计算值（即，肿瘤体积倍增的时间）与相同量的值之间的良好一致性。理论上的探索表明，可以基于同构的大脑模型来计算倍增时间的大致值，但仍能提供足够的信息。该模型可以用作基于数学的连续胶质母细胞瘤仿制药的主要组成部分，旨在通过使用患者的多尺度数据并在计算机上（例如，在计算机上）进行实验，支持临床医生进行最佳的患者个性化治疗设计。

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