Development of a morphologically realistic mouse phantom for pre‐clinical photoacoustic imaging
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Characterizations based on anatomically realistic phantoms are highly effective to perform accurate technical validation of imaging systems. Specifically for photoacoustic imaging (PAI), although a variety of phantom models with simplified geometries are reported, an unmet need still exists to establish morphologically realistic heterogeneous pre-clinical phantoms. So the development of a mouse-mimicking phantom can reduce the use of animals for the validation and standardization studies of pre-clinical PAI systems and thus eventually translate the PAI technology to clinical research. PURPOSE: Here we designed, developed, and fabricated a stable phantom that mimics the detailed morphology of a mouse, to be used as a realistic tool for PAI. METHODS: The mouse phantom, has been designed by using a combination of image modeling and 3D-printing techniques. As a tissue-mimicking material, we have used copolymer-in-oil-based material that was recently proposed by the International Photoacoustic Standardization Consortium (IPASC). In particular, the anatomically realistic phantom has been modeled by using the real atlas of a mouse as a reference. The mouse phantom includes a 3D-printed skeleton and the main abdominal organs such as the liver, spleen, and kidneys obtained by using doped copolymer-in-oil material with 3D-printed molds. In addition, the acoustic and optical properties of the tissue-mimicking material and the long-term stability have been broadly characterized. RESULTS: Furthermore, our studies showed that the phantom is durable and stable for more than 200 days, under normal storage and repeated use. Fabrication protocol is easy to reproduce. As a result, the proposed morphologically realistic mouse phantom offers durability, material compatibility, and an unprecedented realistic resemblance to the actual rodents' anatomy in PAI. CONCLUSION: This durable morphologically realistic mouse phantom would minimize the animal experiments in compliance with the 3R principle of Replacement, Reduction, and Refinement. To our knowledge, this is the first time an anatomically realistic heterogeneous mouse phantom has been proposed for PAI in pre-clinical animal imaging and tested its durability over 200 days.
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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 | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».