کنترل ضربه ای بهینه برای درمان سرطان ۲۰۲۰
Optimal Impulsive Control for Cancer Therapy 2020

این رساله مختصر از انتشارات اشپرینگر، به بررسی استفاده از روش های مهندسی کنترل برای برنامه ریزی یک روش درمانی سرطان می پردازد که هدف آن کاهش اندازه تومور در بیماران است، در حالی که تعادلی را برقرار می کند که اثرات سمی درمان را به حداقل می رساند. نویسندگان به طراحی و محاسبه روش های درمانی کنترل ضربه ای می پردازند، روشی که قبلاً در کاربرد روش های کنترلی در مدل سازی پزشکی کمتر مورد توجه قرار گرفته بود. این امر امکان شبیه سازی رویدادهای گسسته ای مانند مصرف قرص را فراهم می کند، به جای اینکه به عرضه پیوسته و مداوم درمان تکیه شود.

کتاب با مقدمه ای بر موضوع آغاز می شود، سپس به مدل های فارماکوکینتیک، فارماکودینامیک و رشد تومور می پردازد و توضیح می دهد که چگونه این مدل ها رابطه بین یک برنامه درمانی خاص و پیشرفت سرطان را توصیف می کنند. این موضوع به طور محکم در چارچوب آثاری که معادلات دیفرانسیل ضربه ای را معرفی می کنند، قرار داده شده است. فصل پایانی، تحقیقات ارائه شده را خلاصه کرده و حوزه های تحقیقاتی آینده را پیشنهاد می کند تا خوانندگان را به پیشبرد موضوع تشویق کند.

این کتاب برای مهندسان زیست پزشکی، محققان و دانشجویان، به ویژه کسانی که دارای پیشینه در مهندسی سیستم ها و کنترل هستند، مفید است.

This Springer brief discusses the use of control engineering methods to plan a cancer therapy which tends to reduce tumour size in patients, striking a balance that minimizes the toxic effects of the treatment. The authors address the design and computation of impulsive control therapies, a methodology previously underexplored in the application of control methods to medical modelling. This allows simulation of such discrete events as taking a pill rather than relying on the supply of therapy being continuous and steady.

The book begins with an introduction to the topic, before moving onto pharmacokinetic, pharmacodynamical and tumour-growth models and explaining how they describe the relationship between a certain therapy plan and the evolution of cancer. This is placed firmly in the context of work introducing impulsive differential equations. The final chapter summarizes the research presented and suggests future areas of research to encourage readers in taking the subject forward.

This book is of interest to biomedical engineers, researchers and students, particularly those with a background in systems and control engineering.