Biological and Physical Strategies to Improve the Therapeutic Index of Photodynamic Therapy
Notice bibliographique
Résumé
Photodynamic therapy (PDT) derives its tumour selectivity from preferential photosensitizer accumulation and short light penetration in tissue.\nHowever, additional strategies are needed to improve the therapeutic index of PDT in oncological applications where light is delivered interstitially to large volumes (e.g. prostate), or when adjacent normal tissue is extremely sensitive (e.g. brain).\nMuch research to improve PDT's selectivity is directed towards developing targeted photosensitizers. Here, I present two alternative strategies to improve PDT's selectivity, without compromising its efficacy. For interstitial delivery, I investigated whether customizable cylindrical diffusers can be used to deliver light doses that conform better to target geometries, specifically the prostate. Additionally, I examined whether the neuroprotectant erythropoietin, used as an adjuvant to PDT for brain tumours, can reduce the sensitivity of normal tissue, thereby improving treatment selectivity.\n\nTo determine if tailored diffusers constitute an improvement over conventional ones, I introduce a novel optimization algorithm for treatment planning.\nI also analyze the sensitivity of the resulting plans to changes in the optical properties and diffuser placement. These results are contextualized by a mathematical formalism to characterize the light dose distributions arising from tailored diffusers. In parallel, I investigate the neuroprotective effects of erythropoietin in PDT of primary cortical neurons in culture and normal rat brain in vivo.\n\nI show that the most important parameter determining prostate coverage is the number of diffusers employed. Moreover, while tailored diffusers do offer an improvement over conventional ones, the improvement is likely masked by perturbations introduced by the uncertainties of light delivery. Although these results largely discard the use of tailored diffusers in prostate PDT, significant insight has been gained into PDT treatment planning, and tailored diffusers may still be advantageous in more complicated geometries. Additionally, I show that erythropoietin does not improve survival of PDT-treated neurons PDT, nor reduces the volume of necrosis in vivo, for the ranges of conditions and doses studied. To our knowledge, this is the first time this strategy has been tested in brain PDT and deserves to be investigated further, by using later time-points, functional outcomes, and other neuroprotectants.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».