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肿瘤是对人类威胁最大的疾病之一,每年死亡人数约达700万。抗血管生成疗法是由Folkman教授提出的控制肿瘤生长的新策略,旨在针对新生血管系统的生化靶点,利用抗肿瘤血管生成因子和药物选择性地抑制、损伤内皮细胞的迁移和增值,从而抑制肿瘤血管生成,达到控制肿瘤生长的目的。本文以数值模拟为手段,研究抗肿瘤血管生成药物Endostatin对肿瘤血液动力学和氧浓度分布产生的作用,探讨抗肿瘤血管生成治疗中“血管正常化”期微环境变化的影响,为制定更合理的抗肿瘤治疗策略提供理论依据及参考信息。本文内容及结果1.肿瘤氧浓度数值模拟以数值生成的肿瘤血管网为形态学基础,计算了肿瘤氧浓度分布。计算中考虑周围组织的氧扩散及母管对肿瘤区域的氧输运,同时考虑肿瘤血管中因毛刷现象引起的管内压积的变化,即肿瘤毛细血管异化导致的毛细血管供氧能力的降低。模拟得到带有明显乏氧环境的肿瘤组织氧分布。2.数值模拟抗血管生成药物Endostatin作用下肿瘤血液灌注以数值生成的抗血管生成药物Endostatin作用下肿瘤血管网为形态学基础,数值模拟肿瘤血液灌注。结合有关Endostatin的实验研究,提出3种不同情况的渗透率假设,分析渗透率变化对肿瘤内部血液灌注的影响。结果显示抗血管药物Endostatin将大大缓解肿瘤间质高压低梯度状况,在抗血管生成治疗过程中出现的血管正常化期间,在局部出现了梯度指向肿瘤中心的区域,这将有利于药物向肿瘤内部的输运。3.抗血管药物作用下的肿瘤氧分布计算结合抗血管药物作用下的肿瘤血液灌注模拟,计算了肿瘤氧分布计算。抗血管药物作用后,在正常期前后阶段肿瘤氧浓度向肿瘤中心区域有少量集中,肿瘤氧浓度在肿瘤边界富血管区出现极大值。本文特色和创新点：1.组职中氧浓度计算一般建立六边形血管网络进行。本文无论是一般肿瘤还是使用抗血管药物的肿瘤,均基于具有生理特性的数值生成的肿瘤血管网络数值计算肿瘤氧浓度,计算量大,结果更具可信性。2.在计算抗血管生成药物Endostatin作用下肿瘤血液灌注时,结合Endostatin药物改变肿瘤微环境的实验研究,提出3种不同情况对应的血管渗透率假设,讨论肿瘤间质压强的变化。在模型中根据血管正常期时间窗,讨论针对正常期设立联合治疗的理论可行性。3.结合抗血管药物作用下的肿瘤血液灌注模拟,计算了肿瘤氧分布。讨论正常期及其前后时期肿瘤氧浓度的变化和原因。这三方面的工作尚未见报道。