Photoacoustic Imaging for Monitoring Vascular Disrupting Agents
Notice bibliographique
Résumé
The tumour vasculature supplies the tumour with oxygen and nutrition that are vital for the survival and growth of cancer cells. Vascular disrupting agents (VDAs) are a category of cancer therapeutic drugs that target the endothelial cells lining the vessels and damage tumour vasculature. Photoacoustic (PA) imaging has high sensitivity in detecting vascular changes due to the high optical absorption of hemoglobin. PA quantitative analysis can be used to further extract structural and biochemical changes of hemoglobin through ultrasound spectral analysis and multi-spectral PA imaging. I proposed the use of simulations, in-vitro, and in-vivo PA imaging to assess the efficacy of VDAs in cancer therapy. PA signals acquired from single and a collection of red blood cells (RBCs) were examined before and after acid sphingomyelinase exposure (SMase is a signaling molecule excreted due to endothelial cells damage) to investigate changes at the cellular level. Bleeding of tumour vasculature was simulated using a fractal-based model of bifurcating cylinders and the diffusion of blood to the tumour interstitium. Wavelength selection and fluence matching approaches were proposed to improve chromophore quantification in real time for PA imaging. In-vivo experiments were conducted to examine how PA imaging can be used to monitor the effect of the VDA 5,6-dimethylxanthenone-4-acetic acid (DMXAA). PA ultrasound frequency analysis and multi-spectral PA imaging were used to detect structural and biochemical changes to the tumour vasculature. PA quantitative analysis of the in-vivo data demonstrates a decrease in the total hemoglobin 72 hrs post DMXAA injection and an increase in Hb 24 hrs post DMXAA injection. The changes in the chromophores’ composition are due to changes in the environment as the RBCs extravasate to the surrounding tissues as seen from the in-vitro experiments. A decrease in the average spectral slope at 24 hrs post injection was measured. The decrease in the spectral slope was correlated to an increase in the effective vessel size due to bleeding, which was also supported by the vascular tree simulations. The combination of simulations, in-vitro and in-vivo studies demonstrate the capability of PA signal analysis in monitoring VDA at early time points.
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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 | 0,001 | 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) | 0,002 | 0,001 |
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 ».