The use of microbubbles as contrast agents in the optical imaging of tissue
Notice bibliographique
Résumé
In this study, micrometer-sized (< 5μm) microbubbles (MBs) were investigated as optical contrast agents. Exogenous contrast agents in optical imaging can enhance the detection of cancerous tissue, however they are limited by their potential side effects such as organ accumulation and toxicity with repeated administration. In ultrasound imaging, microbubbles are FDA approved and used clinically as contrast agents. Microbubbles can also produce a refractive index mismatch between the gas-filled core and surrounding water media, potentially modifying optical properties of tissue when injected intravenously into tissue. Cancer detection can potentially be achieved by imaging microvasculature functionality through the blood volume fraction measurements with diffuse optical imaging (DOI). In order to study the potential application of using MBs for DOI, the effect of MBs on the bulk optical properties of a skin tissue phantom solution at various volume fraction of human blood was assessed at various injection doses of Definity® microbubble. The absorption and reduced scattering coefficients were computed and compared in the absence and presence of microbubbles. The presence of microbubbles in the blood caused a statistically significant enhancement in the reduced scattering contrast (~1.3 times) at 660 nm wavelength which increases with the dose of Definity® MBs (166 μL/kg) at 6% blood volume fraction. However, the absorption contrast enhancement remained relatively constant as microbubble dose increased. The scattering contrast enhancement confirmed the feasibility of using MBs as DOI contrast agents to improve the detection of tissue with high blood concentration conditions. Microbubbles were also investigated as optical coherence tomography (OCT) contrast agents. OCT structural and speckle variance (sv) images, as well as the speckle decorrelation times, were evaluated under no-flow and flow conditions from a skin tissue phantom with two embedded microtubes. Faster decorrelation times and greater structural and svOCT image contrasts were detected with the presence of MBs. The effects of the presence of MBs on the image contrast were maximal (2 times) at no flow in the svOCT imaging mode and reduced with blood average flow velocity from zero to 12 mm/s. This result confirmed the feasibility of using MBs to enhance svOCT visualization of microvasculature morphology.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».