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Enregistrement W4313561469 · doi:10.1016/j.ultsonch.2023.106291

An optical and acoustic investigation of microbubble cavitation in small channels under therapeutic ultrasound conditions

2023· article· en· W4313561469 sur OpenAlexafffund
Xiaoxiao Zhao, Alex Wright, David E. Goertz

Notice bibliographique

RevueUltrasonics Sonochemistry · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueUltrasound and Hyperthermia Applications
Établissements canadiensUniversity of TorontoSunnybrook Health Science Centre
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health ResearchOntario Research Foundation
Mots-clésMicrobubblesCavitationUltrasoundContext (archaeology)Therapeutic ultrasoundBubbleMaterials scienceSonoporationPopulationBiomedical engineeringDiagnostic ultrasoundBiophysicsNanotechnologyChemistryAcousticsMechanicsPhysicsMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Therapeutic focused ultrasound in combination with encapsulated microbubbles is being widely investigated for its ability to elicit bioeffects in the microvasculature, such as transient permeabilization for drug delivery or at higher pressures to achieve 'antivascular' effects. While it is well established that the behaviors of microbubbles are altered when they are situated within sufficiently small vessels, there is a paucity of data examining how the bubble population dynamics and emissions change as a function of channel (vessel) diameter over a size range relevant to therapeutic ultrasound, particularly at pressures relevant to antivascular ultrasound. Here we use acoustic emissions detection and high-speed microscopy (10 kframes/s) to examine the behavior of a polydisperse clinically employed agent (Definity®) in wall-less channels as their diameters are scaled from 1200 to 15 µm. Pressures are varied from 0.1 to 3 MPa using either a 5 ms pulse or a sequence of 0.1 ms pulses spaced at 1 ms, both of which have been previously employed in an in vivo context. With increasing pressure, the 1200 µm channel - on the order of small arteries and veins - exhibited inertial cavitation, 1/2 subharmonics and 3/2 ultraharmonics, consistent with numerous previous reports. The 200 and 100 µm channels - in the size range of larger microvessels less affected by therapeutic focused ultrasound - exhibited a distinctly different behavior, having muted development of 1/2 subharmonics and 3/2 ultraharmonics and reduced persistence. These were associated with radiation forces displacing bubbles to the distal wall and inducing clusters that then rapidly dissipated along with emissions. As the diameter transitioned to 50 and then 15 µm - a size regime that is most relevant to therapeutic focused ultrasound - there was a higher threshold for the onset of inertial cavitation as well as subharmonics and ultraharmonics, which importantly had more complex orders that are not normally reported. Clusters also occurred in these channels (e.g. at 3 MPa, the mean lateral and axial sizes were 23 and 72 µm in the 15 µm channel; 50 and 90 µm in the 50 µm channel), however in this case they occupied the entire lumens and displaced the wall boundaries. Damage to the 15 µm channel was observed for both pulse types, but at a lower pressure for the long pulse. Experiments conducted with a 'nanobubble' (<0.45 µm) subpopulation of Definity followed broadly similar features to 'native' Definity, albeit at a higher pressure threshold for inertial cavitation. These results provide new insights into the behavior of microbubbles in small vessels at higher pressures and have implications for therapeutic focused ultrasound cavitation monitoring and control.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,064
Score d'incertitude au seuil0,677

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,239
Écart entre enseignants0,223 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations28
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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