Cancerul pulmonar

Cancerul pulmonar

Apartenenta autorilor: Universitatea din Oradea, Facultatea de Medicina si Farmacie, specializarea Medicina Generala, anul I , grupa 6 .

Abstractul proiectului

Cancerul pulmonar este o boala caracterizata de cresterea necontrolata a celulelor cancerigene din tesutul pulmonar.

Din punct de vedere anatomo-patologic,Organizatia Mondiala a Sanatatii(OMS) distinge doua mari grupe de cancer pulmonar, cel cu celula mica (Small Cell Lung Cancer, SCLC) si restul neoplaziilor pulmonare, altele decat cele cu celula mica (Non-Small Cell Lung Cancer, NSCLC).Cele mai importante forme anatomo-patologice ale NSCLC-ului sunt:

1) Carcinomul scuamos avandu-si originea in epiteliul bronsic,cu diferentiere de tip epidermoid. Celulele tumorale se organizeaza in starturi sau pseudo-ducte. In functie de gradul de diferentiere, tesutul tumoral prezinta depozite de keratina si/sau punti intercelulare.

2) ADENO-carcinomul (carcinomul Glandular) este caracterizat prin diferentierea glandulara si/sau productia de mucina si are un aspect acinar, papilar, bronhioloalveolar sau solid.

3) Carcinomul cu celula mare unde celulele tumorale sunt inalt nediferentiate si nu au organizarea structurala care sa permita incadrarea lor in formele clasice ale carcinoamelor pulmonare.

Principalele cauze ale dezvoltarii unui cancer pulmonar includ radiatiile ionizante, infectiile virale si substantele cancerigene, cum ar fi fumul de tigara, azbestul si random gaz.Expunerea la aceste cauze poate provoca modificari la nivelul ADN-ului din tesutul mucoasei bronhiilor sau a plamanilor.Astfel,o portiune mare din tesut se deterioreaza, in cele din urma dezvoltandu-se un cancer pulmonar.

Diagnosticarea bolii se face fie prin efectuarea unei radiografii, in cazul observarii unor simptome specifice cancerului pulmonar, fie prin efectuarea unei bronhoscopii sau a unei biopsii CT-gradat. Diagnosticarea bolii cu ajutorul unei bronhoscopii poate furniza informatii necesare pentru a identifica tipul de tumoare.

Odata diagnosticata boala,urmatorul pas este aplicarea unui tratament adecvat.Acesta din urma depinde de tipul histologic de cancer, a stadiului in care se afla boala (adica gradul de raspandire a celulelor cancerigene), starea pacientului, precum si starea de performanta. Stabilindu-se aceste importante criterii se va putea aplica fie un tratament de chirurgie, fie unul de chimioterapie sau unul de radiotrapie.

Introducere

Nu exista o definitie simpla si exacta a cancerului. Etimologia cuvantului provine din limba greaca KARKINOS, ceea ce inseamna crustaceu. In general termenul de cancer se refera la un grup de afectiuni caracterizate prin cresterea anormala si necontrolata a unei sau unui grup de celule, care invadeaza tesuturile inconjuratoare si care se pot imprastia (metastaza) la distanta de tesutul sau organul in care s-au format.

Pentru medic cuvantul cancer inseamna evolutia unei tumori care distruge local si la distanta organele sanatoase ale individului atins de aceasta boala. Pentru histolog sau anatomopatolog, cancerul reprezinta tesut de neoformatie care infiltreaza structurile sanatoase din care s-a dezvoltat. Pentru biolog inseamna o modificare a sistemelor de reglare a cresterii si diferentierii celulelor normale care devine periculoasa pentru restul celulelor.

Cancerul este rezultatul multiplicarii dezordonate a celulelor. Putem intelege acest lucru, cercetand procesele care au loc in celulele sanatoase. Corpul uman este alcatuit din diferite tesuturi fiecare din ele fiind formate din milioane de celule. Acestea sunt dispuse intr-o maniera ordonata, fiecare tesut in parte avand propria sa structura si arhitectura celulara. Ele se supun unor reguli generale care permit functionarea normala a intregului, adica a organismului.

Cancerul pulmonar consta in cresterea necontrolata a celulelor anormale in unul sau ambii plamani.

Ulterior se formeaza aglomerarile de celule canceroase (tumorile) care impiedica functionarea normala a plamanului si in final il distrug.

Tipurile de cancer pulmonar :

Cele doua tipuri principale de cancer pulmonar sunt: cancerul non-microcelular (80% din cazuri) si tipul cu celule mici (20%). Denumirile se refera la tipul celulelor care alcatuiesc tumora si nu la dimensiunea tumorala.

Cancerul pulmonar fara celula mica:

Este clasificat in trei subtipuri:

1. Adenocarcinoame localizate in glandele mucoase.
2. Carcinomul scuamos sau epidermoid localizat in tubii bronsici.
3. Carcinomul cu celule mari aflat aproape de suprafata pulmonara.

Aproape intotdeauna cancerul pulmonar incepe intr-un plaman si daca nu este tratat poate disemina la nivelul ganglionilor limfatici si in alte tesuturi din torace (inclusiv plamanul opus). De asemenea, cancerul pulmonar poate metastaza in oase, creier, ficat sau alte organe.

Cancerul cu celule mici:

Este mai agresiv ,creste si disemineaza rapid. Exista doua stadii ale bolii: limitat si extensiv. De cele mai multe ori la momentul diagnosticului exista deja metastaze.

Statistici:

• Aproximativ 339.000 de cazuri noi au fost diagnosticate in 2001, reprezentand 26% din totalitatea noilor cazuri de cancer.
• Aproximativ 314.000 de romani vor muri de cancer pulmonar in 2002, reprezentand 56% din totalitatea deceselor prin cancer.
• Cancerul bronho-pulmonar se situeaza pe locul doi dupa cel de prostata la barbati si cel de san la femei. Ca mortalitate ocupa primul loc la ambele sexe.
• Anual cancerul pulmonar determina moartea mai multor barbati si femei decat cancerul de prostata si de san sau colorectal.
• intre 1960 si 1990 decesele prin cancer pulmonar in randul femeilor au crescut cu aproximativ 40%.

Simptomatologie:

O lunga perioada de timp boala nu are nici o manifestare,diagnosticul fiind intamplator.

Semnele si simptomele cancerului pulmonar sunt initial nespecifice si adesea sunt confundate cu ale unor afectiuni mai putin grave.

Manifestari respiratorii:

• Dispnee (dificultate la respiratie).
• Modificarea caracteristicilor tusei la un fumator
• Persistenta tusei la un nefumator.
• Durerea toracica
• Modificarea sputei (culoare, cantitate)
• Prezenta sangelui in sputa
• Wheezing (respiratie suieratoar e)
• Infectii respiratorii repetate, greu tratabile.
  
  Alte semne si simptome ale cancerului pulmonar pot sa nu fie de origine respiratorie
• Oboseala
• Pierderea apetitului
• Tulburari de echilibru, de vedere, ale memoriei.
• Scadere ponderala nejustificata.
• Febra
  De asemenea, pot exista semne si simptome determinate de diseminarea bolii in alte zone ale organismului. În functie de organele afectate, acestea pot include cefalee, slabiciune generala, durere, fracturi osoase, sangerari sau cheaguri de sange.

Diagnosticul cancerului pulmonar:

Diagnosticarea precoce a cancerului pulmonar este capitala pentru imbunatatirea sanselor de supravietuire. Se folosesc o serie de teste, de la simplul examen clinic la metode imagistice sofisticate:

Examenul clinic - este important pentru evidentierea semnelor de boala. Examenul toracelui (inspectie, palpare, percutie,

Radiografia toracica este cea mai simpla metoda ce poate ridica suspiciunea de cancer pulmonar.

Bronhoscopia reprezinta vizualizarea corecta a arborelui bronsic si recoltarea de tesut pentru examenul anatomo-patologic(biopsie)

Examenul citologic din sputa, aspirat, lavaj sau brosaj sau examanul anatomo-patologic al materialului tisular sunt metodele care pun diagnosticul de certitudine(prezenta celulelor canceroase)

Tomografia computerizata (TC) este metoda prin care se precizeaza stadiul bolii, de care depinde conduita terapeutica.

Rezonanta Magnetica Nucleara RMN este similara TC cu exceptia ca foloseste un camp magnetic in locul razelor X pentru a crea imaginea structurilor analizate.

Tomografia cu emisie de pozitroni (PET-scan) este o metoda noua, sofisticata, cu unele avantaje fata de TC sau RMN.

Pentru gasirea unui tratament eficient al cancerului pulmonar s-au incercat mai multe metode ,cum ar fi chirurgia, radioterapia, chimioterapia si altele. In gasirea acestor metode au ajutat si algoritmi genetici precum "Particle Swarm Optimization (PSO)" sau "Ant Colony Optimization (ACO)" precum si multe alte variante de algoritmi genetici. Pe baza acestor algoritmi se poate vorbi despre un tratament chimioterapeutic in care medicamentele, citostaticele, gasesc calea cea mai "scurta" de a elimina problema, aceasta fiind cancerul pulmonar.

Aici facem referire la algrrimul de oprimizare Colonie de Furnici (ACO).

Algoritmul genetic "Ant Colony Oprtimization"(ACO) :

Jump to: navigation , search

Behavior of ants have resulted into this optimization Comportamentul furnicilor au dus in aceasta optimizare.

Algoritmul Optimizarea Colonie de Furnici sau "Ant Colony Optimization"The ant colony optimization algorithm (ACO), is a probabilistic technique for solving computational problems which can be reduced to finding good paths through graphs .AAAlgo (ACO), este o tehnica pentru rezolvarea problemelor de calcul care poate fi redusa la gasirea unor bune cai prin grafice.

This algorithm is a member of Ant colony algorithms family, in Swarm intelligence methods, and it constitutes some metaheuristic optimizations. Acest algoritm este un membru al familiei de algoritmi tip colonii, in inteligentza tip roi, si acest lucru constituie unele metaheuristic optimizare. Initially proposed by Marco Dorigo in 1992 in his PhD thesis , the first algorithm was aiming to search for an optimal path in a graph; based on the behavior of ants seeking a path between their colony and a source of food. Propuse initial de Marco Dorigo in 1992, in teza de doctorat primul algoritm a fost cu scopul de a cauta o cale optime intr-un grafic; bazate pe comportamentul de furnici care cauta o cale intre colonie si o sursa de alimentare . The original idea has since diversified to solve a wider class of Numerical problems, and as a result, several problems have emerged, drawing on various aspects of the behavior of ants. Originala idee a a fot modificata, pentru a rezolva o mai mare categorie de probleme numerice, si, ca urmare, au aparut mai multe probleme, pe baza diverselor aspecte ale comportamentului de furnici.

[ edit ] OverviewPrezentare generala

In the real world, ants (initially) wander randomly , and upon finding food return to their colony while laying down pheromone trails. În lumea reala, furnicile (initial) mergeau la intamplare, si in gasirea de alimente pentru a reveni, in timp ce colonia lor stabileau trasee de feromoni. If other ants find such a path, they are likely not to keep travelling at random, but to instead follow the trail, returning and reinforcing it if they eventually find food (see Ant communication ). Daca alte furnici gaseau o astfel de cale, este probabil ca acestea sa nu se pastreze calatoresc la intamplare, dar in loc sa urmeze traseu, se intoarce si consolidarea aceastuia in cazul in care in cele din urma gasi produse alimentare .

Over time, however, the pheromone trail starts to evaporate, thus reducing its attractive strength. The more time it takes for an ant to travel down the path and back again, the more time the pheromones have to evaporate. În timp, cu toate acestea, traseul de feromoni incepe sa se evapore, reducand astfel puterea sa de atractie. Este nevoie de mai mult timp pentru ca o furnica sa calatoreasca pe aceeiasi cale si inapoi, din nou,iar dupa mai mult timp dara de feromoni lasata se evapora. A short path, by comparison, gets marched over faster, and thus the pheromone density remains high as it is laid on the path as fast as it can evaporate. Pheromone evaporation has also the advantage of avoiding the convergence to a locally optimal solution. Un scurt drum, prin comparatie, in mars pe devine mai rapid, si, astfel, la pheromone densitate mare ramane asa cum este stabilit pe cale cat de repede se poate evapora. Evaporarea feromonilor, de asemenea, dau avantajul de a evita convergenta unei solutii optime pe plan local. If there were no evaporation at all, the paths chosen by the first ants would tend to be excessively attractive to the following ones. Daca nu s-ar evapora, toate caile alese de catre prima furnica ar tinde sa fie extrem de atractive pentru urmatoarele. In that case, the exploration of the solution space would be constrained. În acest caz de explorare a spatiului solutia ar fi constransa.

Thus, when one ant finds a good (ie, short) path from the colony to a food source, other ants are more likely to follow that path, and positive feedback eventually leads all the ants following a single path. Astfel, atunci cand o furnica constata buna (adica scurta) calea de la colonie la o sursa de alimentare, sunt mai multe sanse ca si alte furnici sa urmeze aceasta cale, si feedback pozitiv in cele din urma duce toate furnicile o singura cale. The idea of the ant colony algorithm is to mimic this behavior with 'simulated ants' walking around the graph representing the problem to solve. Ideea algoritmului Colonie de furnici este de a mima acest comportament cu 'furnici stimulate" mergand prin grafic reprezentand problema ce trebuie rezolvata.

[ edit ] DetailedDtaliere:

The original idea comes from observing the exploitation of food resources among ants, in which ants' individually limited cognitive abilities have collectively been able to find the shortest path between a food source and the nest.IdeesIdeea originala vine de la respectarea exploatarii resurselor alimentare printre furnici, caz in care furnicile au individual abilitati cognitive limitate au fost impinse colectiv sa-si gaseasca cel mai scurt drum spre o sursa de alimentare si un cuib.

1. The first ant finds the food source (F), via any way (a), then returns to the nest (N), leaving behind a trail pheromone (b) Prima furnica gaseste sursa de alimentare (F), prin orice fel (a), apoi se intoarce in cuib (N), lasand in urma o dara feromoni (b)
2. Ants indiscriminately follow four possible ways, but the strengthening of the runway makes it more attractive the shortest route. Furnicile fara discriminare urmaeaza patru trasee posibile, dar consolidarea pistei face mai atractiv cel mai scurt traseu.
3. Ants take the shortest route, long portions of other ways lose their trail pheromones. Furnicile iau cel mai scurt traseu, timp in care portiunile celorlalte trasee pierd feromonii..

In a series of experiments on a colony of ants with a choice between two unequal length paths leading to a source of food, biologists have observed that ants tended to use the shortest route. ^{[ 3 ]} A model explaining this behaviour is as follows:Într-o serie de experimente pe o colonie de furnici cu o alegere intre doua cai inegale lungime care sa conduca la o sursa de alimentare, biologi au observat ca furnicile tendinta de a folosi cel mai scurt traseu. ^{[3] [4]} Un model de a explica acest comportament este la fel de urmeaza:

1. An ant (called 'blitz') runs more or less at random around the colony; O furnica (numita 'bombardnta') opereaza mai mult sau mai putin la intamplare in jurul colonie;
2. If it discovers a food source, it returns more or less directly to the nest, leaving in its path a trail of pheromone; Daca se descopera o sursa de alimentare, revine mai mult sau mai putin direct la cuib, lasand in urma ei un traseu de feromoni;
3. These pheromones are attractive, nearby ants will be inclined to follow, more or less directly, the track; Acesti feromoni atrag restul furnicilor, iar cele din apropiere vor fi inclinate sa urmeze, mai mult sau mai putin direct traseul;
4. Returning to the colony, these ants will strengthen the route; Revenind la colonie, aceste furnici va consolida traseul;
5. If two routes are possible to reach the same food source, the shorter one will be, in the same time, traveled by more ants than the long route will În cazul in care doua trasee sunt posibile pentru a ajunge la aceeasi sursa alimentara, cel  scurt va fi, in acelasi timp, parcurs de mai multe furnici decat cel lung.
6. The short route will be increasingly enhanced, and therefore become more attractive; Traseul scurt va fi din ce in ce mai consolidat, si, prin urmare, va devini mai atractiv;
7. The long route will eventually disappear, pheromones are volatile; Traseul lung  va disparea in cele din urma, deoarece feromonii sunt volatili;
8. Eventually, all the ants have determined and therefore 'chosen' the shortest route. În cele din urma, toate furnicile au determinat si, prin urmare, 'ales' cel mai scurt traseu.

Ants use the environment as a medium of communication. Furnicile utilizeaza mediului inconjurator ca un mediu de comunicare. They exchange information indirectly by depositing pheromones, all detailing the status of their 'work'. Acestea fac schimb de informatii indirect, prin depunerea de feromoni, toate detaliile statutului lor de 'lucru'. The information exchanged has a local scope, only an ant located where the pheromones were left has a notion of them. Schimbul de informatii are un domeniu de aplicare local, dar o furnica stie acestea doar in cazul in care au fost lasate urme de feromoni. This system is called ' Stigmergy ' and occurs in many social animal societies (it has been studied in the case of the construction of pillars in the nests of termites). Acest sistem se numeste 'Stigmergy' si apare in mai multe societati de animale sociale (nu a fost studiat in cazul construirii de piloni in cuiburi de termite). The mechanism to solve a problem too complex to be addressed by single ants is a good example of a self-organized system. Mecanismul de a rezolva o problema prea complex pentru a fi abordat de catre furnici singur este un bun exemplu de sistem de auto-organizate. This system is based on positive feedback (the deposit of pheromone attracts other ants that will strengthen it themselves) and negative (dissipation of the route by evaporation prevents the system from thrashing). Acest sistem se bazeaza pe feedback pozitiv (de depozitare de feromoni care atrag alte furnici ce vor intari-o insele) si negativ (disiparii traseul prin evaporare previne sistemul de treierat). Theoretically, if the quantity of pheromone remained the same over time on all edges, no route would be chosen. Teoretic, in cazul in care cantitatea de feromon a ramas aceeasi mult timp ,la toate marginile, nu ar fi traseul ales. However, because of feedback, a slight variation on an edge will be amplified and thus allow the choice of an edge. Cu toate acestea, pentru ca de feedback-ul, o usoara variatie pe o margine vor fi amplificate si, prin urmare, permite alegerea de o margine. The algorithm will move from an unstable state in which no edge is stronger than another, to a stable state where the route is composed of the strongest edges. Algoritmului se va muta de la o stare instabila, in care nici o margine este mai puternic decat un altul, intr-un stat stabil in cazul in care traseul este compus din cele mai puternice margini.

[ edit ] ApplicationAplicarea

Problema rucsac. Knapsack problem .ProblemaPPP Furnicile prefera cea mai mica picatura de miere care este mai nitrienta,in locul picaturilor mai mari dar mai putin nutriente de zahar.

Ant colony optimization algorithms have been applied to many combinatorial optimization problems, ranging from quadratic assignment to fold protein or routing vehicles and a lot of derived methods have been adapted to dynamic problems in real variables, stochastic problems, multi-targets and parallel implementations.Algoritmul de op Algoritmul de optimizare bazat pe colonia de furnici a fost aplicat pentru multe probleme de optimizare combinatoriala, variind de la quadratic atribuire ori la proteine sau de dirijare a vehiculelor si o multime de metode derivate au fost adaptate pentru a dinamic probleme reale variabile, stocastic probleme, mai multe obiective si implementari paralele. It has also been used to produce near-optimal solutions to the travelling salesman problem . Aceasta a fost, de asemenea, folosit pentru a produce aproape-solutiilor optime la voiajor problema. They have an advantage over simulated annealing and genetic algorithm approaches of similar problems when the graph may change dynamically; the ant colony algorithm can be run continuously and adapt to changes in real time. Ele au un avantaj in genetica prin abordari similare, atunci cand problemele de grafic se poate schimba dinamic; colonie de furnici algoritm poate fi rulat continuu si sa se adapteze la schimbarile in timp real. This is of interest in network routing and urban transportation systems. Aceasta este de interes in reteaua de dirijare si de sisteme de transport urban.

[ edit ] An example's explanationUn exemplu este explicatia:

As a very good example, ant colony optimization algorithms have been used to produce near-optimal solutions to the travelling salesman problem. Ca un exemplu foarte bun, algoritmul de optimizare Colonie de furnici a fost folosit pentru a produce solutii optime pentru problema voiajor. The first ACO algorithm was called the Ant system ^{[ 5 ]} and it was aimed to solve the travelling salesman problem, in which the goal is to find the shortest round-trip to link a series of cities. Primul algoritm ACO a fost numit Ant sistem si a fost cu scopul de a rezolva problema voiajor, in care obiectivul este de a gasi cel mai scurt tur-retur pentru a lega o serie de orase. The general algorithm is relatively simple and based on a set of ants, each making one of the possible round-trips along the cities. În general, algoritmul este relativ simplu si bazat pe un set de furnici, fiecare a face unul dintre posibil tur-excursii de-a lungul orase. At each stage, the ant chooses to move from one city to another according to some rules: La fiecare etapa, furnica a ales sa se deplaseze de la un oras la altul in functie de anumite reguli:

1. It must visit each city exactly once; Acesta trebuie sa viziteze fiecare oras exact o data;
2. A distant city has less chance of being chosen (the visibility); Un oras are mai putin sansa de a fi ales (de vizibilitate);
3. The more intense the pheromone trail laid out on an edge between two cities, the greater the probability that that edge will be chosen; Cea mai intensa dara de feromoni este stabilita pe o muchie intre doua orase, cu atat mai mare este probabilitatea ca acest avantaj va fi ales;
4. Having completed its journey, the ant deposits more pheromones on all edges it traversed, if the journey is short; Dupa incheierea calatoriei sale, furnica a facut mai multe depozite de feromoni pe toate marginile traversedule pe acesta, in cazul in care calatoria este scurta;
5. After each iteration, trails of pheromones evaporate. Dupa fiecare repetare, traseele de feromoni se evapora.

[ edit ] 'An example's Pseudo-code and formulas''Un exemplu de pseudo-cod si formule'

procedure ACO_MetaHeuristic Procedura de ACO_MetaHeuristic
while(not_termination) in timp ce (not_termination)
generateSolutions() generateSolutions ()
pheromoneUpdate() pheromoneUpdate ()
daemonActions() daemonActions ()
end while sfarsitul in timp ce
end procedure sfarsitul procedurii

Edge Selection: Margine de selectie:

An ant will move from node i to node j with probability O furnica se va muta de la nodul i la nodul j cu probabilitate

where unde

τ _{i , j} is the amount of pheromone on edge i , j τ _{i, j} este suma de feromoni pe marginea i, j

is a parameter to control the influence of τ _{i , j} este un parametru de control pentru a influenta τ _{i, j}

η _{i , j} is the desirability of edge i , j (a priori knowledge, typically 1 / d _{i , j} η _{i, j} este oportunitatea de a marginea i, j (a priori a cunostintelor, de obicei, 1 / d _{i, j)}

is a parameter to control the influence of η _{i , j} este un parametru de control pentru a influenta η _{i, j}

Pheromone Update

Pheromone Update

τ _{i , j} = ρτ _{i , j} + Δτ _{i , j} τ _{i, j} = ρτ _{i, j} + Δτ _{i, j}

where unde

τ _{i , j} is the amount of pheromone on a given edge i , j τ _{i, j} este suma de feromoni pe o anumita marginea i, j

is the rate of pheromone evaporation este rata de evaporare de feromoni

and Δτ _{i , j} is the amount of pheromone deposited, typically given by si Δτ _{i, j} este suma de feromon depus, de obicei, date de

where L _k is the cost of the k th ant's tour (typically length). L in cazul in care _k este costul de k-lea turneu de furnica (de obicei in lungime).

[ edit ] Common extensionsFrecvente extensii

Here is some of most popular variations of ACO Algorithms Iata cateva dintre cele mai populare variante de ACO Algoritmi

1. Elitist Ant System Elitist Ant System
• The global best solution deposits pheromone on every iteration along with all the other ants La nivel mondial, cea mai buna solutie de  depozite de feromoni pe fiecare repetare, impreuna cu toate celelalte furnici
2. Max-Min Ant System (MMAS) ^{[ 6 ]} Max-Min Ant System (MMAS) ^[6]
• Added Maximum and Minimum pheromone amounts [τ _max ,τ _min ] A adaugat maxima si minima suma de feromoni [τ _max, τ _min]
• Only global best or iteration best tour deposited pheromone Doar cele mai bun la nivel mondial sau de repetare a depus cea mai buna dara de feromoni
• All edges are initialized to τ _max and reinitialized to τ _max when nearing stagnation. Toate marginile sunt initializate la τ _max si reinitializate la τ _max cand se apropie faza de stagnare.
3. proportional pseudo-random rule. proportionala cu regula pseudo-aleatoare . it has presented above ^{[ 7 ]} le-a prezentat mai sus
4. Rank-Based Ant System (ASrank) Clasamentul pe baza de Ant System (ASrank)
• All solutions are ranked according to their fitness. Toate solutiile sunt clasificate in functie de fitness. The amount of pheromone deposited is then weighted for each solution, such that the more optimal solutions deposit more pheromone than the less optimal solutions Valoarea feromonului depus este apoi ponderata, pentru fiecare solutie, astfel incat aceasta din mai multe solutii optime de depozit de feromoni mai mult decat in si mai putin de solutii optime

For some versions of the algorithm, it is possible to prove that it is convergent (ie. it is able to find the global optimum in a finite time). Pentru unele versiuni de algoritm, este posibil sa se dovedeasca faptul ca este convergent (ex aceasta este capabila sa gaseasca global optim finit intr-un timp). The first evidence of a convergence ant colony algorithm was made in 2000, the graph-based ant system algorithm, and then algorithms for ACS and MMAS. Primele dovezi ale unei convergente algoritmului colonie de furnici a fost facuta in 2000, pe baza unui grafic al sistemului colonie de furnici , apoi algoritmi de ACS si MMAS. Like most metaheuristics , it is very difficult to estimate the theoretical speed of convergence. Ca majoritatea metaheuristics, este foarte dificil sa se estimeze teoretic viteza de convergenta. In 2004, Zlochin and his colleagues ^{[ 8 ]} have shown COA type algorithms could be assimilated methods of stochastic gradient descent , on the cross-entropy and Estimation of distribution algorithm . În 2004, Zlochin si colegii sai au aratat CC algoritmi tip ar putea fi asimilat metodele de gradient de coborare stocastic, pe cruce-entropie si estimarea de distributie algoritm. They proposed that these metaheuristics as a ' research-based model '. Ei au propus ca aceste metaheuristics, ca 'de cercetare pe baza de model'.

[ edit ] other examplesAlte exemple

The ant colony algorithm was originally used mainly to produce near-optimal solutions to the travelling salesman problem and, more generally, the problems of combinatorial optimization . Algoritmul Colonie de furnici a fost folosit in principal pentru a produce solutii optime pentru problema voiajor si, in general, a problemelor de optimizare combinatoriala. It is observed that since it began its use has spread to the areas of classification and image processing . Este de observat ca, deoarece acesta a inceput utilizarea sa sa extins in zonele de clasificare si de procesare a imaginilor.

With an ACO algorithm, the shortest path in a graph, between two points A and B, is built from a combination of several paths. Cu un algoritm ACO, cea mai scurta cale intr-un grafic, intre doua puncte A si B, este construita dintr-o combinatie de mai multe cai. It is not easy to give a precise definition of what algorithm is or is not an ant colony, because the definition may vary according to the authors and uses. Nu este usor sa dam o definitie exacta a ceea ce este un algoritm sau nu, este o colonie de furnici, pentru ca definitia poate varia in functie de autori si utilizari. Broadly speaking, ant colony algorithms are regarded as populated metaheuristics with each solution represented by an ant moving in the search space. În linii generale, Algoritmul Colonie de furnici sunt considerate ca fiind populate metaheuristics cu fiecare solutie reprezentata de o furnica se deplaseaza in cautare de spatiu. Ants mark the best solutions and take account of previous markings to optimize their search. Furnici marcheaza cele mai bune solutii si tine cont de precedentele marcaje pentru a optimizarea lor prin cautare. They can be seen as probabilistic multi-agent algorithms using a probability distribution to make the transition between each iteration . Ele pot fi privite ca probabilistic multi-agent algoritmi folosind o distributie de probabilitate de a face tranzitia intre fiecare repetare. In their versions for combinatorial problems, they use an iterative construction of solutions. În versiunile acestora pentru probleme combinatoriale, pe care le folosesc de constructii de solutii. According to some authors, the thing which distinguishes ACO algorithms from other relatives (such as algorithms to estimate the distribution or particle swarm optimization) is precisely their constructive aspect. Conform unor autori, de lucru care distinge ACO algoritmi de la alte rude (cum ar fi algoritmi de estimare a de distributie sau de particule roi de optimizare) este tocmai lor constructiv aspect. In combinatorial problems, it is possible that the best solution eventually be found, even though no ant would prove effective. În combinatoriala probleme, este posibil ca cea mai buna solutie sa fie gasit in cele din urma, chiar daca nu s-ar dovedi eficiente furnica. Thus, in the example of the Travelling salesman problem, it is not necessary that an ant actually travels the shortest route: the shortest route can be built from the strongest segments of the best solutions. Astfel, in exemplul de a-voiajor problema, nu este necesar ca o furnica calatorii de fapt cel mai scurt traseu: cel mai scurt traseu poate fi construit din cele mai puternice segmente din cele mai bune solutii. However, this definition can be problematic in the case of problems in real variables, where no structure of 'neigbours' exists. Cu toate acestea, aceasta definitie poate fi problematic in caz de probleme reale variabile, in cazul in care nici o structura de 'vecinii' exista. The collective behaviour of social insects remains a source of inspiration for researchers. Colective de comportament social insecte, ramane o sursa de inspiratie pentru cercetatori. The wide variety of algorithms (for optimization or not) seeking self-organization in biological systems has led to the concept of ' swarm intelligence ', which is a very general framework in which ant colony algorithms fit. Marea varietate de algoritmi (de optimizare sau nu) cautarea de auto-organizare in sisteme biologice a condus la conceptul de 'inteligenta roi', care este un cadru general din care face parte si algoritmul colonie de furnici.

Tratament

Tratamentul bolii canceroase este multimodal si include de obicei mai multe metode terapeutice in functie de stadiul clinic al bolii.
Modalitatile de tratament sunt:

• chirurgie,
• chimioterapie,
• radioterapie,
• hormonoterapie,
• terapia biologica
• in studiu terapia genica.

Aceste metode terapeutice se pot asocia intre ele pentru a obtine cel mai bun raspuns terapeutic posibil.

Scopul tratamentului oncologic specific poate fi vindecarea (curabilitatea), stabilizarea bolii, prelungirea supravietuirii, prelungirea intervalului liber de boala sau paliatia (reducerea simptomatologiei cu imbunatatirea calitatii vietii).

Conduita terapeutica se stabileste in cadrul comisiei de decizie terapeutica alcatuita din chirurg oncolog, chimioterapeut, radioterapeut, anatomopatolog si psiholog. Alegerea unui anumit tip de tratament se face functie de localizarea bolii, stadiu clinic, factorii de prognostic, starea clinica a pacientului, varsta, prezenta altor boli asociate si de optiunea pacientului. Pacientul trebuie sa primeasca toate informatiile despre tratament, atat in ceea ce priveste beneficiile acestuia, reactiilor secundare si nu in ultimul rand riscurilor pe care si le asuma in cazul in care refuza tratamentul propus.

Tratamentul oncologic include terapie locala si sistemica.

• Tratamentul local actioneaza asupra tumorii primare.
  Terapia locala presupune: chirurgie, radioterapie, chimioterapie si imunoterapie intracavitare ( ex. intravezicala ) sau intraarteriale ( ex.in artera hepatica pentru metastazele hepatice ).
• Tratamentul sistemic actioneaza asupra tumorii primare si asupra celulelor diseminate (migrate) din tumora primara in alte tesuturi/organe ale organismului.
  Terapia sistemica poate fi: chimioterapie, hormonoterapie sau imunoterapie.

Chirurgia poate fi:

• curativa (indepartarea tumorii primare si obtinerea vindecarii),
• paliativa - de ameliorare a simptomelor (cu scop de imbunatatire a calitatii vietii si in unele cazuri de prelungire a supravietuirii),
• de urgenta ( ex. ocluzii intestinale, decompresii, hemoragii) sau de reconstructie, dupa interventii mutilante (ex. postmastectomie).

Efecte secundare ale chirurgiei produc infirmitati (amputatii de membre, nas, urechi, mastectomie sau extirparea sanului, enucleere sau extirparea unui ochi, cicatrici cheloide), limfedem (al bratului postmastectomie, al membrului inferior dupa excizia ganglionilor pelvini), sindrom dureros abdominal (cauzat de aderente sau bride aparute dupa interventii chirurgicale pe abdomen).

Chimioterapia :

Reprezinta modalitatea de tratament ce utilizeaza medicamente citotoxice (citostatice) pentru distrugerea celulelor maligne. Se administreaza pe cale intravenoasa (cel mai frecvent), orala, intracavitara, intraarteriala intratumorala sau intramusculara.

Chimioterapia poate fi:

• curativa (reprezentand principala modalitate de tratament),
• neoadjuvanta sau preoperatorie (cu scopul de reducere a tumorii primare, imbunatatirea controlului loco-regional al bolii si scaderea riscului de diseminare la distanta a bolii ),
• adjuvanta sau postoperatorie (pentru reducerea riscului de recidiva locala sau la distanta, la pacientii cu factori de prognostic nefavorabil)
• paliativa (in scop de imbunatatire a calitatii vietii = reducerea simptomatologiei ).

Chimioterapia se administreaza de obicei in cure/serii de 1 zi, 2 zile, 3 zile sau 5 zile (exista si serii mai complexe), fiecare perioada de tratament fiind urmata de o perioada de refacere (3-4 saptamani). Se pot utiliza unul sau mai multe citostatice, functie de localizare, forma histopatologica, stadiul clinic, bolile asociate si optiunea medicului curant.

Efectele secundare ale citostaticelor sunt multiple, cu grade variate de severitate, temporare sau permanente. Ele depind de citostatic, de doza administrata si de durata tratamentului. Cele mai frecvente reactii adverse sunt: astenie fizica, lipsa poftei de mancare, alopecie (caderea parului), greata si varsaturi, risc crescut de infectii (prin scaderea numarului de leucocite), sangerari diverse (prin scaderea numarului de trombocite), tulburari ale tranzitului intestinal (diaree sau constipatie), anemie, mucozita, reactii alergice. Majoritatea efectelor secundare pot fi ameliorate prin tratamente specifice si de obicei dispar dupa terminarea chimioterapiei.

Radioterapia :

Reprezinta modalitatea de tratament ce utilizeaza radiatii ionizante. Utilizarea radiatiilor ionizante in tratamentul cancerului se bazeaza pe posibilitatea de a obtine distrugerea celulelor tumorale, fara a determina alterari grave si ireversibile asupra tesuturilor sanatoase din jurul tumorii.

Tehnicile de radioterapie sunt:

• iradiere externa,
• brahiterapie sau curieterapie ( prin plasarea unor surse radioactive in tesutul tumoral )
• radioterapie metabolica (cu izotopi).

Radioterapia poate fi:

• curativa,
• neoadjuvanta = preoperatorie (cu scopul de reducere a tumorii primare, imbunatatirea controlului loco-regional al bolii),
• adjuvanta = postoperatorie (sterilizarea patului tumoral cu reducerea riscului de recidiva locala sau la distanta, la pacientii cu factori de prognostic nefavorabil)
• paliativa (antalgica, decompresiva, hemostatica).

Efectele secundare ale radioterapiei depind de localizarea tumorii, tipul de iradiere, volumul tumoral, factorul timp, varsta, starea clinica a pacientului, bolile asociate. Pot fi acute (apar in timpul iradierii) sau tardive (apar dupa 6 luni de la terminarea radioterapiei). Complicatii acute: stare de rau de raze - in primele zile de radioterapie (astenie, anorexie, greata, cefalee), eritem cutanat (roseata pielii), mucita, greata si varsaturi, diaree, dureri abdominale, caderea parului, astenie fizica si paloare (datorita anemiei), risc crescut de infectii (prin scaderea numarului de leucocite), sangerari diverse (prin scaderea numarului de trombocite). Efectele secundare tardive: fibroza, dermatita, ulceratii, fistule, insuficiente de organe (plamani - fibroza, maduva osoasa - aplazie, rinichi - nefrita, inima - pericardita, ficat - hepatita, mielita radica). O categorie particulara de efecte secundare sunt cele mutagene si cancerigene. Radioterapia este incriminata in aparitia unor cancere secundare ce apar la ani de zile de la iradiere (leucemii, mielodisplazii, limfoame, sarcoame).

Hormonoterapia :

Hormonoterapia este o modalitate de tratament oncologic utilizata in cancerele hormonodependente (acele tumori ce provin din tesuturi a caror crestere este controlata de hormoni).

Terapiile hormonale pot fi supresive (suprima sursele de hormoni din organism) - chirurgical, medicamentos sau radiologic si/ sau aditive (blocheaza actiunea hormonilor din organism).

Cancerul mamar reprezinta localizarea in care terapia hormonala este cel mai frecvent utilizata si studiata, atat ca tratament adjuvant la pacientele cu factori de prognostic nefavorabili cat si in stadiul metastatic cu rol de paliatie. La barbat cancerul de prostata este de asemenea hormonodependent.

Tratamentul hormonal determina in general diminuarea simptomelor (paliatie) cu imbunatatirea calitatii vietii si influenteaza in mica masura cresterea supravietuirii.

Efectele secundare ale hormonoterapiei sunt foarte variate functie de medicamentul utilizat, sunt relativ frecvente, dar in marea majoritate a cazurilor severitatea este minima, neafectand major calitatea vietii.

Terapia biologica

Terapiile biologice cuprind acele tratamente antitumorale ce utilizeaza actiunea mecanismelor naturale de aparare ale organismului impotriva tumorii si/sau substante implicate in diferentierea, proliferarea si activitatea celulelor imune.

Considerata a IV-a modalitate majora de tratament in cancer, terapia biologica a evoluat continuu in ultimii ani odata cu intelegerea mai profunda a mecanismelor de producere si evolutie a cancerului.

Cea mai utilizata este imunoterapia cu Interferoni sau Interleukine.

Mai recent, au intrat in practica curenta factorii de crestere hematopoietici, anticorpii monoclonali si agenti antiangiogenetici.

Concluzie:

Suntem de parere ca acest algoritm al Coloniilor de furinici serveste la gasirea unui tratament eficient

impotriva acestui tip de cancer. Acest algoritm ne arata ca furnicile, prin instinctul lor cauta drumul cel mai scurt si mai usor pentru a ajunge la hrana si consideram ca ar trebui ca si tratamentul pentru vindecarea cancerului pulmonar sa preia modul de comportare al furnicilor in incercarea de eliminare a celulelor canceroase, si astfel gasirea unui tratament de succes si definitiv.