SU‐G‐TeP3‐03: Dose Enhancement of Gold Nanoparticle in Proton Therapy: A Monte Carlo Study Based On the Transmission Electron Microscopy Imaging
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: Gold nanoparticle (GNP) is a promising radiosensitizer that selectively boosts tumor dose in radiotherapy. Transmission electron microscopy (TEM) imaging observations recently revealed for the first time that GNP exists in vivo in the form of highly localized vesicles, instead of hypothetical uniform distribution. This work investigates the corresponding difference of energy deposition in proton therapy. Methods: First, single vesicles of various radii were constructed by packing GNPs (as Φ50 nm gold spheres) in spheres and were simulated, as well as a single GNP. The radial energy depositions (REDs) were scored using 100 concentric spherical shells from 0.1µm to 10µm, 0.1µm thickness each, for both vesicles and GNP, and compared. TEM images, 8 days after injection in a PC3 prostate cancer murine model, were used to extract position/dimension of vesicles, as well as contours of cytoplasmic and nucleus membranes. Vesicles were then constructed based on the TEM images. A 100 MeV proton beam was studied by using the Geant4‐DNA code, which simulates all energy deposition events. Results: The vesicle REDs, normalized to the same proton energy loss as in a single GNP, are larger (smaller) than that of a single GNP when radius >2µm (<2µm). The peak increase (at about 3µm radius) is about 10% and 18% for Φ1µm and Φ1.6µm vesicles respectively, relative to a single GNP. The TEM‐based simulation resulted in a larger energy deposition (by about one order of magnitude) that follows completely different pattern from that of hypothetical GNP distributions (regular dotted pattern in extracellular and/or extranucleus regions). Conclusion: The in vivo energy deposition, both in pattern and magnitude, of proton therapy is greatly affected by the true distribution of the GNP, as illustrated by the presence of GNP vesicles compared to hypothetical scenarios. Work supported by NSERC Discovery Grant #435510, Canada
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».