1、在我國和許多西方國家，腫瘤，特別是惡性腫瘤已成為危害人類生命健康的重大疾病之一。由于實體腫瘤復雜的毛細血管網(wǎng)絡結構和組織特性形成的生理屏障，實體腫瘤治療的各種藥物難以到達腫瘤細胞區(qū)域從而有效地殺死腫瘤細胞。因此，研究施藥方式及藥物在腫瘤中的輸運規(guī)律，為腫瘤治療提供理論指導是十分必要的。本文工作是國家自然科學基金項目“腫瘤血液動力學和藥物傳遞(10372026)”的一部分，從生物力學角度研究施藥方式和病理生理參數(shù)對實體腫瘤中藥物影響。

2、 本文在宏觀的尺度上建立了三個模型——一維球對稱模型、二維藥物輸運模型以及二維腫瘤細胞生長與藥物輸運耦合的模型，分析實體腫瘤中藥物輸運并對不同治療效果進行探討。 1．采用一維球形模型研究腫瘤的一些病理生理參數(shù)對藥物輸運的影響，探討藥物的注射方式，對構造合理優(yōu)化的施藥策略提供數(shù)值模擬的依據(jù)。設腫瘤中毛細血管網(wǎng)成球對稱分布，腫瘤中單位體積的毛細血管面積為半徑的函數(shù)。藥物透過毛細血管壁進入腫瘤間質，在腫瘤間質中的輸運滿足擴散方程。

3、腫瘤外部正常組織富含血管和淋巴，藥物能被淋巴管吸收，藥物輸運采用改進的藥代動力學模型。 2．在根據(jù)腫瘤血管分布特性，以及生理結構特點數(shù)值生成的二維血管網(wǎng)中，研究腫瘤的病理生理參數(shù)對腫瘤中藥物濃度分布的影響，并對不同的施藥策略進行探討。模型進一步考慮了腫瘤間質生理液的流動、間質中藥物被抗原結合以及藥物的代謝等因素對自由抗體藥物濃度的影響。 3．在一維球對稱模型以及二維腫瘤血管網(wǎng)模型的基礎上，考慮腫瘤細胞生長和藥物治療耦合。

4、同樣采用根據(jù)腫瘤結構特征數(shù)值生成的二維平面血管網(wǎng)，研究了(1)藥物進入腫瘤的同時，腫瘤細胞生長繁殖；(2)腫瘤內部微環(huán)境變化對藥物療效的影響。如腫瘤內部單位體積毛細血管面積的變化導致進入腫瘤間質中的藥物劑量和分布的變化、腫瘤微環(huán)境的pH值對腫瘤細胞藥物敏感性的影響、腫瘤間質中的營養(yǎng)液引起的腫瘤細胞增殖休眠等。 結果表明(1)由于腫瘤問質高壓且內部低壓強梯度，可以忽略生理流體的對流效應對藥物傳遞的影響；(2)改變一些生理病理參數(shù)能

5、夠改善腫瘤內部的藥物濃度分布。如增大腫瘤間質中毛細血管對藥物的通透性，提高藥物在腫瘤間質的擴散系數(shù)，以及降低藥物和腫瘤間質抗原的親和性等；(3)藥物治療時，可根據(jù)腫瘤細胞的具體特性，以及藥物施加方式對腫瘤細胞產(chǎn)生的不同作用來組合設計相應的優(yōu)化施藥方案。如維持血漿中藥物濃度較為平穩(wěn)的注射方式，能夠持續(xù)抑制腫瘤細胞增殖；而使血漿在較短時間內獲得較高濃度的注射方式，只能在濃度較高的時段對腫瘤細胞有效地抑制和殺傷。 本文工作特色1．迄今

6、為止，腫瘤藥物輸運的數(shù)值研究均應用集中參數(shù)模型，或人為設計的單血管、多血管模型。本工作應用根據(jù)腫瘤生理結構特點生成的微血管網(wǎng)模型，結合血液動力學研究腫瘤藥物的輸運，尚屬首次，未見報道。 2．提出了“對腫瘤細胞殺傷有效的最小藥物濃度(MEC)水平以上的時間曲線下面積--AUC”這一概念，以此來衡量藥物的療效。 3．綜合性研究了多因素對腫瘤藥物輸運的影響，以及腫瘤生長-藥物輸運。 4．R．K．Jain(世界著名腫瘤研