Computed Tomography-guided Time-domain Diffuse Fluorescence Tomography in Small Animals for Localization of Cancer Biomarkers

Small animal fluorescence molecular imaging (FMI) can be a powerful tool for preclinical drug discovery and development studies1. However, light ...

Dartmouth College

&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B21;&#x8868;&#x73B0;&#x662F;&#x9AD8;&#x9891;&#x7387;&#x8D85;&#x58F0;&#x8026;&#x5408;&#x8367;&#x5149;&#x5C42;&#x6790;&#x6210;&#x50CF;&#x7CFB;&#x7EDF;&#xFF0C;&#x4E3B;&#x8981;&#x7528;&#x4E8E;&#x76AE;&#x80A4;&#x80BF;&#x7624;&#x5728;&#x4F53;&#x5185;&#xFF0C;&#x539F;&#x535F;&#x5549; IX &#x751F;&#x4EA7;&#x7684;&#x6210;&#x50CF;&#x3002;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x5BF9;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5149;&#x7EA4;&#x7684;&#x539F;&#x535F;&#x5549; IX &#x8367;&#x5149;&#x53D1;&#x5C04;&#x8C31;&#x91C7;&#x6837;&#x592B;&#x5987;&#x7684;&#x9AD8;&#x9891;&#x8D85;&#x58F0;&#x6210;&#x50CF;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x4F7F;&#x8584;&#x5C42;&#x8367;&#x5149;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x91CF;&#x5316;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x4E32;&#x884C;&#x7167;&#x660E;&#x7684;&#x56DB;&#x4E2A;&#x7EBF;&#x6027;&#x6E90;&#x4F4D;&#x7F6E;&#xFF0C;&#x4F46;&#x5728;&#x4E94;&#x7A7F;&#x63D2;&#x5B89;&#x6392;&#x7684;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5730;&#x70B9;&#xFF0C;&#x63D0;&#x4F9B; 20 &#x91CD;&#x53E0;&#x63AA;&#x65BD;&#x7684;&#x5730;&#x4E0B;&#x8367;&#x5149;&#x4ECE;&#x8868;&#x9762;&#x548C;&#x6DF1;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x5728;&#x8D85;&#x58F0;&#x573A;&#x4E2D;&#x7684;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5E76;&#x884C;&#x68C0;&#x6D4B;&#x83B7;&#x5F97;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6D4B;&#x91CF;&#x3002;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x56FE;&#x5C42;&#x5B9A;&#x4E49;&#x4ECE;&#x5206;&#x6BB5;&#x7684;&#x8D85;&#x58F0;&#x56FE;&#x50CF;&#x548C;&#x6269;&#x6563;&#x7406;&#x8BBA;&#x7528;&#x4E8E;&#x4F30;&#x8BA1;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x56FE;&#x5C42;&#x4E2D;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x3002;&#x6A21;&#x62DF;&#x548C;&#x5E7B;&#x50CF;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x591A;&#x5C42;&#x533A;&#x57DF;&#x663E;&#x793A;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6821;&#x51C6;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#x63D0;&#x51FA;&#x4E86;&#x8BD5;&#x70B9;&#x4F53;&#x5185;&#x6570;&#x636E;&#xFF0C;&#x663E;&#x793A;&#x6062;&#x590D;&#x76AE;&#x4E0B;&#x80BF;&#x7624;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x503C;&#x7684;&#x539F;&#x535F;&#x5549; IX &#x5728;&#x76AE;&#x4E0B;&#x7684; U251 &#x80BF;&#x7624;&#xFF0C;&#x5DF2;&#x8F83;&#x5C11;&#x6BD4;&#x76AE;&#x80A4;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x3002;

&#x9AD8;&#x9891;&#x8D85;&#x58F0;&#x5F15;&#x5BFC;&#x4E0B;&#x8367;&#x5149;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x76AE;&#x80A4;&#x5C42;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5F00;&#x53D1;&#x3002;

A high frequency ultrasound-coupled fluorescence tomography system, primarily designed for imaging of protoporphyrin IX production in skin tumors in vivo, is demonstrated for the first time. The design couples fiber-based spectral sampling of the protoporphyrin IX fluorescence emission with high frequency ultrasound imaging, allowing thin-layer fluorescence intensities to be quantified. The system measurements are obtained by serial illumination of four linear source locations, with parallel detection at each of five interspersed detection locations, providing 20 overlapping measures of subsurface fluorescence from both superficial and deep locations in the ultrasound field. Tissue layers are defined from the segmented ultrasound images and diffusion theory used to estimate the fluorescence in these layers. The system calibration is presented with simulation and phantom validation of the system in multilayer regions. Pilot in-vivo data are also presented, showing recovery of subcutaneous tumor tissue values of protoporphyrin IX in a subcutaneous U251 tumor, which has less fluorescence than the skin.

System development for high frequency ultrasound-guided fluorescence quantification of skin layers.

Une &#xE9;chographie coupl&#xE9;e &#xE0; haute fr&#xE9;quence syst&#xE8;me de tomographie par fluorescence, principalement con&#xE7;u pour l&#x26;#39;imagerie de la protoporphyrine IX de production dans les tumeurs de la peau in vivo, est d&#xE9;montr&#xE9;e pour la premi&#xE8;re fois. Les couples de conception &#xE0; base de fibres &#xE9;chantillonnage spectral de l&#x26;#39;&#xE9;mission de fluorescence protoporphyrine IX avec l&#x26;#39;imagerie &#xE0; haute fr&#xE9;quence des ultrasons, permettant &#xE0; couche mince intensit&#xE9;s de fluorescence &#xE0; quantifier. Les mesures sont obtenues par le syst&#xE8;me d&#x26;#39;&#xE9;clairage de s&#xE9;rie de quatre emplacements de source lin&#xE9;aire, avec d&#xE9;tection en parall&#xE8;le &#xE0; chacune des cinq emplacements de d&#xE9;tection entrecoup&#xE9;es, fournissant 20 mesures qui se chevauchent de fluorescence sous-sol &#xE0; partir d&#x26;#39;emplacements &#xE0; la fois superficielles et profondes dans le domaine des ultrasons. Couches de tissus sont d&#xE9;finis &#xE0; partir des images &#xE9;chographiques segment&#xE9;s et de la th&#xE9;orie de diffusion utilis&#xE9;es pour estimer la fluorescence dans ces couches. Le syst&#xE8;me d&#x26;#39;&#xE9;talonnage est pr&#xE9;sent&#xE9; &#xE0; la simulation et la validation du syst&#xE8;me fant&#xF4;me dans les r&#xE9;gions multicouches. Pilotes in-vivo des donn&#xE9;es sont &#xE9;galement pr&#xE9;sent&#xE9;es, des signes de reprise des valeurs sous-cutan&#xE9;s de tissus tumoraux de protoporphyrine IX dans un sous-cutan&#xE9;e U251 tumeur, ce qui a moins de fluorescence de la peau.

D&#xE9;veloppement du syst&#xE8;me de haute fr&#xE9;quence guid&#xE9;e par &#xE9;chographie quantification de la fluorescence des couches de la peau

Eine hochfrequente Ultraschall-gekoppelter Fluoreszenz Tomographie-System, in erster Linie f&uuml;r die Bildgebung von Protoporphyrin IX-Produktion in Hauttumoren in vivo wird zum ersten Mal gezeigt. Das Design Paare Glasfaser-basierten spektrale Probenahme von der Protoporphyrin IX-Fluoreszenz-Emission mit Hochfrequenz-Ultraschall imaging, welches die D&uuml;nnschicht-Fluoreszenz Intensit&auml;t quantifiziert werden. Die System-Messungen werden durch serielle Beleuchtung von vier lineare Quellspeicherorte mit paralleler Detektion an jedem f&uuml;nf eingestreuten Erkennung-Standorte, 20 &uuml;berlappende Ma&szlig;nahmen der Untergrund Fluoreszenz von sowohl oberfl&auml;chliche als auch tiefe Orten im Ultraschall-Bereich erzielt. Gewebeschichten werden aus den segmentierten Ultraschallbilder und Verbreitung Theorie verwendet, um die Fluoreszenz in diese Schichten sch&auml;tzen definiert. Die Kalibrierung des Systems wird mit Simulation und phantom Validierung des Systems in mehrschichtigen Regionen dargestellt. Pilot in-Vivo-Daten werden auch vorgestellt und Wiederherstellung der subkutanen Tumor Gewebe Werte der Porphyrine in einer subkutanen U251 Tumor, hat weniger Fluoreszenz als die Haut zeigen.

Systementwicklung f&uuml;r Hochfrequenz ultraschallgest&uuml;tzten Fluoreszenz Quantifizierung der Hautschichten.

Un sistema di tomografia fluorescenza accoppiato ad ultrasuoni ad alta frequenza, progettato principalmente per l&#39;imaging della produzione di protoporfirina IX in tumori cutanei in vivo, &egrave; dimostrato per la prima volta. Il design coppie basati su fibra campionamento spettrale dell&#39;emissione di fluorescenza di protoporfirina IX con ultrasuoni ad alta frequenza di imaging, permettendo l&#39;intensit&agrave; di fluorescenza di strato sottile essere quantificati. Le misurazioni del sistema sono ottenute tramite seriale illuminazione di quattro posizioni di origine lineare, con rilevazione parallela a ciascuna delle cinque posizioni di rilevamento sparpagliato, fornendo 20 misure sovrapposte del sottosuolo fluorescenza da posizioni superficiali e profonde nel campo degli ultrasuoni. Strati di tessuto sono definiti dalle immagini ecografiche segmentato e teoria di diffusione utilizzato per stimare la fluorescenza in questi strati. La calibrazione del sistema &egrave; presentata con simulazione e convalida fantasma del sistema nelle regioni multistrati. Vengono presentati anche dati pilota in vivo, mostrando il recupero del tumore sottocutaneo valori tessuto della protoporfirina IX in un tumore U251 sottocutaneo, che ha meno fluorescenza rispetto alla pelle.

Sviluppo del sistema per quantificazione ecografica fluorescenza ad alta frequenza degli strati della pelle.

&#x4E3B;&#x306B;in vivo&#x3067;&#x76AE;&#x819A;&#x816B;&#x760D;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30DD;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EA;&#x30F3;IX&#x751F;&#x7523;&#x306E;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x7528;&#x306B;&#x8A2D;&#x8A08;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x9AD8;&#x5468;&#x6CE2;&#x8D85;&#x97F3;&#x6CE2;&#x7D50;&#x5408;&#x86CD;&#x5149;&#x65AD;&#x5C64;&#x64AE;&#x5F71;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x521D;&#x3081;&#x3066;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x9AD8;&#x5468;&#x6CE2;&#x8D85;&#x97F3;&#x6CE2;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30DD;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EA;&#x30F3;IX&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x767A;&#x5149;&#x306E;&#x30C7;&#x30B6;&#x30A4;&#x30F3;&#x306E;&#x30AB;&#x30C3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306F;&#x3001;&#x5149;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30D0;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;&#x8584;&#x5C64;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x5F37;&#x5EA6;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306F;&#x8D85;&#x97F3;&#x6CE2;&#x306E;&#x5206;&#x91CE;&#x3067;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x3068;&#x6DF1;&#x90E8;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x5834;&#x6240;&#x304B;&#x3089;&#x5730;&#x4E0B;&#x86CD;&#x5149;&#x306E;20&#x91CD;&#x8907;&#x5BFE;&#x7B56;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3001;5&#x6563;&#x5728;&#x691C;&#x51FA;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x306E;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x306B;&#x5E73;&#x884C;&#x306A;&#x691C;&#x51FA;&#x3067;&#x306F;&#x3001;4&#x3064;&#x306E;&#x30EA;&#x30CB;&#x30A2;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x5834;&#x6240;&#x306E;&#x30B7;&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x7167;&#x660E;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x3002;&#x7D44;&#x7E54;&#x5C64;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x5C64;&#x306B;&#x86CD;&#x5149;&#x3092;&#x63A8;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x30BB;&#x30B0;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x8D85;&#x97F3;&#x6CE2;&#x753B;&#x50CF;&#x3068;&#x62E1;&#x6563;&#x7406;&#x8AD6;&#x304B;&#x3089;&#x5B9A;&#x7FA9;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#xB7;&#x30AD;&#x30E3;&#x30EA;&#x30D6;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306F;&#x3001;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x591A;&#x5C64;&#x5730;&#x57DF;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x30D5;&#x30A1;&#x30F3;&#x30C8;&#x30E0;&#x691C;&#x8A3C;&#x304C;&#x63D0;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D1;&#x30A4;&#x30ED;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;in vivo&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x76AE;&#x819A;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x5C0F;&#x3055;&#x3044;&#x86CD;&#x5149;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x76AE;&#x4E0B;U251&#x816B;&#x760D;&#x3067;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30DD;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EA;&#x30F3;IX&#x306E;&#x76AE;&#x4E0B;&#x816B;&#x760D;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x5024;&#x306E;&#x56DE;&#x5FA9;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3001;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x9AD8;&#x5468;&#x6CE2;&#x8D85;&#x97F3;&#x6CE2;&#x30AC;&#x30A4;&#x30C9;&#x4E0B;&#x306E;&#x76AE;&#x819A;&#x5C64;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x5B9A;&#x91CF;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x958B;&#x767A;

&#xC8FC;&#xB85C; protoporphyrin IX &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD53C;&#xBD80; &#xC885;&#xC591; in vivo&#xC5D0;&#xC11C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xACE0;&#xC8FC;&#xD30C; &#xCD08;&#xC74C;&#xD30C; &#xACB0;&#xD569; &#xB41C; &#xD615;&#xAD11; &#xB2E8;&#xCE35; &#xCD2C;&#xC601; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xCC98;&#xC74C;&#xC73C;&#xB85C; &#xC2DC;&#xC5F0; &#xD588;&#xB2E4;. &#xB514;&#xC790;&#xC778;&#xC73C;&#xB85C; &#xACE0;&#xC8FC;&#xD30C; &#xCD08;&#xC74C;&#xD30C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5;, &#xC587;&#xC740; &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; &#xD615;&#xAD11; &#xAC15;&#xB3C4;&#xB97C; &#xCE21;&#xC815;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB3C4;&#xB85D; protoporphyrin IX &#xD615;&#xAD11; &#xBC29;&#xCD9C; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1; &#xC12C;&#xC720; &#xAE30;&#xBC18; &#xCEE4;&#xD50C;. &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xCE21;&#xC815; &#xCD08;&#xC74C;&#xD30C; &#xBD84;&#xC57C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD53C;&#xC0C1;&#xC801;&#xC774; &#xACE0; &#xAE4A;&#xC740; &#xC704;&#xCE58;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD45C;&#xBA74; &#xD615;&#xAD11;&#xC758; 20 &#xC911;&#xBCF5; &#xCE21;&#xC815;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558; &#xACE0; 5 interspersed &#xAC80;&#xC0C9; &#xC704;&#xCE58;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCD1;&#xB82C; &#xAC10;&#xC9C0;&#xC640; 4 &#xAC1C;&#xC758; &#xC120;&#xD615; &#xC18C;&#xC2A4; &#xC704;&#xCE58;&#xC758; &#xC9C1;&#xB82C; &#xC870;&#xBA85;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC5BB;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC870;&#xC9C1; &#xACC4;&#xCE35; &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8; &#xCD08;&#xC74C;&#xD30C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xC640; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACC4;&#xCE35;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD615;&#xAD11;&#xC744; &#xCD94;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xD655;&#xC0B0; &#xC774;&#xB860;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC815;&#xC758; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xBCF4;&#xC815; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xBC0F; &#xB2E4;&#xC911; &#xC601;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xD32C;&#xD140; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131; &#xAC80;&#xC0AC;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xC81C;&#xACF5; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD30C;&#xC77C;&#xB7FF; vivo &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xB3C4;, &#xD53C;&#xBD80; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB354; &#xC801;&#xC740; &#xD615;&#xAD11;&#xC740; &#xD53C;&#xD558; U251 &#xC885;&#xC591; &#xD53C;&#xD558; &#xC885;&#xC591;&#xC758; &#xBCF5;&#xAD6C; protoporphyrin IX&#xC758; &#xC870;&#xC9C1; &#xAC00;&#xCE58;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xB294; &#xC81C;&#xACF5; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD53C;&#xBD80; &#xCE35;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218; &#xCD08;&#xC74C;&#xD30C; &#xC720;&#xB3C4; &#xD615;&#xAD11; &#xC815;&#xB7C9;&#xD654; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xAC1C;&#xBC1C;.

Un ultrasonido acoplado alta frecuencia fluorescencia sistema de tomograf&#xED;a, dise&#xF1;ado principalmente para la imagen de la protoporfirina IX en la producci&#xF3;n de tumores de la piel in vivo, se demuestra por primera vez. Las parejas de dise&#xF1;o a base de fibras de muestreo espectral de la emisi&#xF3;n de fluorescencia con protoporfirina IX de im&#xE1;genes de alta frecuencia de ultrasonido, permitiendo de capa fina la intensidad de fluorescencia de ser cuantificados. Las mediciones del sistema se obtienen por la iluminaci&#xF3;n de serie de cuatro ubicaciones de origen lineales, con la detecci&#xF3;n de forma paralela en cada uno de los cinco lugares de detecci&#xF3;n intercalados, que prev&#xE9; 20 medidas de fluorescencia se solapan bajo la superficie de las ubicaciones superficiales y profundas en el campo de la ecograf&#xED;a. Capas de tejido se define a partir de las im&#xE1;genes de ultrasonido segmentados y la teor&#xED;a de difusi&#xF3;n utilizados para estimar la fluorescencia de las capas. La calibraci&#xF3;n del sistema se presenta con la simulaci&#xF3;n y validaci&#xF3;n fantasma del sistema en regiones multicapa. Piloto in vivo de datos tambi&#xE9;n se presentan, mostrando la recuperaci&#xF3;n de los valores del tejido subcut&#xE1;neo tumorales de protoporfirina IX en un tumor subcut&#xE1;neo U251, que tiene menos de fluorescencia de la piel.

Desarrollo del Sistema de Alta Frecuencia guiada por ultrasonido cuantificaci&#xF3;n de la fluorescencia de las capas de la piel

&#xC591;&#xC801; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xB300;&#xC0C1; &#xC5D0;&#xC774;&#xC804;&#xD2B8; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC18D;&#xB3C4; vivo&#xC5D0;&#xC11C; &#xC811;&#xADFC; &#xB300;&#xC0C1; &#xBC0F; nontargeted &#xD615;&#xAD11; &#xC5FC;&#xB8CC;&#xC758; &#xB4C0;&#xC5BC;-&#xD504;&#xB85C;&#xBE0C; &#xC8FC;&#xC0AC;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC0C1;&#xC218;&#xC758; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xADF8; &#xACF5;&#xAC1C; &#xD45C; &#xD53C; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790; &#xD1B5;&#xD48D; &#xAD00;&#xC5D0; &#xC608;&#xC0C1;&#xB41C; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB0AE;&#xC740;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9CC;&#xB4E0; orthotopic &#xB1CC;&#xC885;&#xC591; &#xCDCC; &#xC7A5; &#xC885;&#xC591; (2.3 &#xC815;&#xC0C1; &#xCDCC; (3.4 10(-5) s(-1)) x&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; 10(-5) s(-1)) x. &#xC774; &#xC774;&#xB807;&#xAC8C; &#xC608;&#xC0C1;&#xB41C; &#xB300;&#xBE44;, &#xACF5;&#xAC04; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xD654; &#xCE58;&#xB8CC; &#xC5D0;&#xC774;&#xC804;&#xD2B8; &#xBC30;&#xB2EC;&#xC5D0; &#xD6A8;&#xB2A5;&#xC744; &#xACB0;&#xC815; &#xD558;&#xB294; in vivo &#xC885;&#xC591; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4;&#xB97C; &#xB300;&#xC0C1;&#xC73C;&#xB85C; &#xBE44; &#xCE68; &#xD22C; &#xC801;&#xC778; &#xD3C9;&#xAC00; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB450; &#xAC00;&#xC9C0; &#xD504;&#xB85C;&#xBE0C; vivo&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xB300;&#xC0C1;&#xC73C;&#xB85C; &#xC5D0;&#xC774;&#xC804;&#xD2B8; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5;.

Una aproximaci&#xF3;n a la imagen cuantitativa espec&#xED;fica de agentes tasa de uni&#xF3;n in vivo se demuestra con doble sonda de inyecci&#xF3;n de ambos tintes selectivos y no focalizados fluorescentes. Las im&#xE1;genes de una tasa constante de uni&#xF3;n se crean que revelan menor que la esperada absorci&#xF3;n de factor de crecimiento epid&#xE9;rmico en un tumor de p&#xE1;ncreas xenoinjertos ortot&#xF3;pico (2,3 x 10 (-5) s (-1)), en comparaci&#xF3;n con el p&#xE1;ncreas normal (3,4 x 10 ( -5) s (-1)). Este enfoque permite la evaluaci&#xF3;n no invasiva de los receptores de tumor de la orientaci&#xF3;n in vivo para determinar el contraste era de esperar, la localizaci&#xF3;n espacial, y la eficacia en la prestaci&#xF3;n de agente terap&#xE9;utico.

Imagen Dirigida-agente aglutinante en Vivo con dos sondas

&#x65B9;&#x6CD5;&#x5B9A;&#x91CF;&#x56FE;&#x50CF;&#x6709;&#x9488;&#x5BF9;&#x6027;&#x7684;&#x4EE3;&#x7406;&#x7ED3;&#x5408;&#x7387;&#x4F53;&#x5185;&#x6CE8;&#x5C04;&#x53CC;&#x63A2;&#x5934;&#x65F6;&#x6709;&#x9488;&#x5BF9;&#x6027;&#x548C; nontargeted &#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x67D3;&#x6599;&#x7684;&#x8868;&#x73B0;&#x3002;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x901F;&#x7387;&#x5E38;&#x6570;&#x88AB;&#x521B;&#x5EFA;&#x56FE;&#x50CF;&#xFF0C;&#x663E;&#x793A;&#x4F4E;&#x4E8E;&#x9884;&#x671F;&#x5438;&#x6536;&#x7684;&#x8868;&#x76AE;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#x539F;&#x4F4D;&#x5F02;&#x79CD;&#x79FB;&#x690D;&#x80F0;&#x817A;&#x80BF;&#x7624; (2.3 x 10(-5) s(-1))&#xFF0C;&#x6BD4;&#x6B63;&#x5E38;&#x80F0;&#x817A; &#xFF08;3.4 x 10(-5) s(-1))&#x3002;&#x6B64;&#x65B9;&#x6CD5;&#x5141;&#x8BB8;&#x65E0;&#x521B;&#x8BC4;&#x4F30;&#x80BF;&#x7624;&#x53D7;&#x4F53;&#x9776;&#x5411;&#x4F53;&#x5185;&#x4EE5;&#x786E;&#x5B9A;&#x9884;&#x671F;&#x7684;&#x5BF9;&#x6BD4;&#x5EA6;&#x3001; &#x7A7A;&#x95F4;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x548C;&#x6CBB;&#x7597;&#x5242;&#x4EA4;&#x4ED8;&#x7684;&#x529F;&#x6548;&#x3002;

&#x6210;&#x50CF;&#x6709;&#x9488;&#x5BF9;&#x6027;&#x7684;&#x4EE3;&#x7406;&#x4E0E;&#x4E24;&#x4E2A;&#x63A2;&#x6D4B;&#x5668;&#x5177;&#x6709;&#x7EA6;&#x675F;&#x529B;&#x7684;&#x4F53;&#x5185;&#x3002;

An approach to quantitatively image targeted-agent binding rate in vivo is demonstrated with dual-probe injection of both targeted and nontargeted fluorescent dyes. Images of a binding rate constant are created that reveal lower than expected uptake of epidermal growth factor in an orthotopic xenograft pancreas tumor (2.3 x 10(-5) s(-1)), as compared to the normal pancreas (3.4 x 10(-5) s(-1)). This approach allows noninvasive assessment of tumor receptor targeting in vivo to determine the expected contrast, spatial localization, and efficacy in therapeutic agent delivery.

Imaging targeted-agent binding in vivo with two probes.

Une approche permettant de quantifier l&#x26;#39;image cibl&#xE9;e-agent taux de liaison in vivo est d&#xE9;montr&#xE9;e avec double sonde d&#x26;#39;injection de deux colorants fluorescents cibl&#xE9;s et non cibl&#xE9;s. Images d&#x26;#39;un taux de constante de liaison sont cr&#xE9;&#xE9;s qui r&#xE9;v&#xE8;lent inf&#xE9;rieur pr&#xE9;vu absorption du facteur de croissance &#xE9;pidermique dans une tumeur du pancr&#xE9;as x&#xE9;nogreffe orthotopique (2,3 x 10 (-5) s (-1)), par rapport au pancr&#xE9;as normale (3,4 x 10 ( -5) s (-1)). Cette approche permet une &#xE9;valuation non invasive de r&#xE9;cepteurs ciblage tumoral in vivo afin de d&#xE9;terminer le contraste attendu, la localisation spatiale, et l&#x26;#39;efficacit&#xE9; dans la prestation de l&#x26;#39;agent th&#xE9;rapeutique.

Imagerie cibl&#xE9;e-agent de liaison in vivo avec deux sondes

Ein Ansatz zur quantitativ ausgerichtet-Agent Bindung Bildrate in-vivo ist mit Dual-Probe Injektion von sowohl nontargeted als auch gezielte Leuchtstofff&auml;rbungen demonstriert. Bilder von einer Bindung Geschwindigkeitskonstante, offenbaren geringer als erwartete Aufnahme von epidermalen Wachstumsfaktor in ein Orthotopic Xenograft-Pankreas-Tumor (2,3 x 10(-5) s(-1)), verglichen mit der normalen Bauchspeicheldr&uuml;se (3,4 x 10(-5) s(-1)). entstehen Dieser Ansatz erm&ouml;glicht die nicht-invasive Beurteilung der Tumor-Rezeptor, die gezielt in-vivo die erwarteten Kontrast, r&auml;umliche Lokalisierung und Wirksamkeit bei Therapeutikum Lieferung bestimmen.

Gezielte-Agent Bindung mit zwei Sonden in-vivo Imaging.

Un approccio alla quantitativamente immagine agente mirato associazione tasso in vivo &egrave; dimostrato con dual-sonda di iniezione di coloranti fluorescenti mirati e immaturi. Immagini di una costante di velocit&agrave; di associazione vengono creati che rivelano inferiore al previsto assorbimento del fattore di crescita epidermico in un tumore di pancreas xenoinnesto ortotopico (2.3 x 10(-5) s(-1)), rispetto al pancreas normale (3.4 x 10(-5) s(-1)). Questo approccio permette la valutazione non invasiva del recettore del tumore di targeting in vivo per determinare il contrasto previsto, localizzazione spaziale e l&#39;efficacia nella consegna agente terapeutico.

Imaging mirato-agente vincolante in vivo con due sonde.

in vivo&#x3067;&#x5B9A;&#x91CF;&#x7684;&#x306B;&#x753B;&#x50CF;&#x6A19;&#x7684;&#x30A8;&#x30FC;&#x30B8;&#x30A7;&#x30F3;&#x30C8;&#x7D50;&#x5408;&#x7387;&#x3078;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x306F;&#x3001;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x3068;&#x975E;&#x6A19;&#x7684;&#x86CD;&#x5149;&#x8272;&#x7D20;&#x306E;&#x30C7;&#x30E5;&#x30A2;&#x30EB;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D6;&#x6CE8;&#x5165;&#x3067;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4E00;&#x5B9A;&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x7387;&#x306E;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x304C;&#x4E88;&#x60F3;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x4F4E;&#x304F;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x305D;&#x306E;&#x4F5C;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x540C;&#x6240;&#x6027;&#x7570;&#x7A2E;&#x79FB;&#x690D;&#x81B5;&#x816B;&#x760D;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x4E0A;&#x76AE;&#x6210;&#x9577;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x53D6;&#x308A;&#x8FBC;&#x307F;&#xFF08;2.3&#xD7;10&#xFF08;-5&#xFF09;&#x306E;&#xFF08;-1&#xFF09;&#xFF09;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6B63;&#x5E38;&#x306A;&#x81B5;&#x81D3;&#xFF08;3.4&#xD7;10&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#xFF08; -5&#xFF09;&#x306E;&#xFF08;-1&#xFF09;&#xFF09;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x306F;&#x3001;&#x6CBB;&#x7642;&#x85AC;&#x306E;&#x30C7;&#x30EA;&#x30D0;&#x30EA;&#x30FC;&#x306E;&#x671F;&#x5F85;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306A;&#x5C40;&#x5728;&#x5316;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6709;&#x52B9;&#x6027;&#x3092;&#x5224;&#x65AD;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;in vivo&#x3067;&#x6A19;&#x7684;&#x816B;&#x760D;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x306E;&#x975E;&#x4FB5;&#x8972;&#x7684;&#x306B;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x4E8C;&#x3064;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D6;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;in vivo&#x306E;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x30A8;&#x30FC;&#x30B8;&#x30A7;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;

Michael Jermyn

Thayer School of Engineering

Dartmouth College

Computed Tomography-guided Time-domain Diffuse Fluorescence Tomography in Small Animals for Localization of Cancer Biomarkers

Michael Jermyn

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Dartmouth College

Computed Tomography-guided Time-domain Diffuse Fluorescence Tomography in Small Animals for Localization of Cancer Biomarkers

Thayer School of Engineering