Ultrafast three-dimensional microbubble imaging <i>in vivo</i> predicts tissue damage volume distributions during nonthermal brain ablation
Notice bibliographique
Résumé
Transcranial magnetic resonance imaging (MRI)-guided focused ultrasound (FUS) thermal ablation is under clinical investigation for non-invasive neurosurgery, though its use is restricted to central brain targets due primarily to skull heating effects.The combination of FUS and contrast agent microbubbles greatly reduces the ultrasound exposure levels needed to ablate brain tissue and may help facilitate the use of transcranial FUS ablation throughout the brain.However, sources of variability exist during microbubble-mediated FUS procedures that necessitate the continued development of systems and methods for online treatment monitoring and control, to ensure that excessive and/or off-target bioeffects are not induced from the exposures.Methods: Megahertz-rate three-dimensional (3D) microbubble imaging in vivo was performed during nonthermal ablation in rabbit brain using a clinical-scale prototype transmit/receive hemispherical phased array system.Results: In-vivo volumetric acoustic imaging over microsecond timescales uncovered spatiotemporal microbubble dynamics hidden by conventional whole-burst temporal averaging.Sonication-aggregate ultrafast 3D source field intensity data were predictive of microbubble-mediated tissue damage volume distributions measured post-treatment using MRI and confirmed via histopathology.Temporal under-sampling of acoustic emissions, which is common practice in the field, was found to impede performance and highlighted the importance of capturing adequate data for treatment monitoring and control purposes.Conclusion: The predictive capability of ultrafast 3D microbubble imaging, reported here for the first time, will enable future microbubble-mediated FUS treatments with unparalleled precision and accuracy, and will accelerate the clinical translation of nonthermal tissue ablation procedures both in the brain and throughout the body.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».