Модель опухоли с дорсальной складкой кожи и оконной камерой для комбинированной прижизненной микроскопии и магнитно-резонансной томографии в исследованиях трансляционного рака

Доклиническая прижизненная визуализация имеет очень высокое разрешение, но ограниченную глубину проникновения в ткань, что делает ее очень хорошей для доклинических визуализирующих исследований. С другой стороны, МРТ гораздо более клинически применима и имеет более высокую глубину проникновения, но очень низкое пространственное разрешение. Цель данного исследования состоит в том, чтобы соотнести эти два метода друг с другом, чтобы лучше транслировать наши результаты доклинической прижизненной микроскопии в клинику с помощью магнитно-резонансной томографии.

Перфузионно-чувствительные методы визуализации в МРТ и биофотонике, включая нашу оптическую когерентную томографию и географическую систему, показывают, как микроциркуляторное русло влияет на реакцию опухоли на гипофракционированную лучевую терапию. 3D-печать также помогает за счет экономичного изготовления инструментов на заказ, облегчая продольные исследования. Наконец, анализ изображений с помощью искусственного интеллекта облегчает идентификацию новых прогностических биомаркеров лучевой терапии.

Мы сделали несколько выводов относительно ответа опухоли на гипофракционированную лучевую терапию, в том числе относительно временной кинетики как радиобиологически значимых, так и абстрактных показателей тканевого ответа, полученных с помощью искусственного интеллекта. Кроме того, мы продемонстрировали перспективу более точного выполнения мультимодальной визуализации, коррелируя как МРТ, макроскопическую и оптическую когерентную томографию, так и микроскопические метрики, полученные с помощью ангиографии. Увеличивая эффективную продолжительность лонгитюдных исследований, мы можем лучше идентифицировать прогностические биомаркеры для долгосрочного ответа на лечение опухоли.

Кроме того, за счет повышения надежности совместной регистрации между макроскопическими клинически доступными методами визуализации и микроскопическими методами доклинической визуализации, мы можем улучшить переносимость наших результатов с настольного компьютера на прикроватного. Во время стереотаксической лучевой терапии тела высокие дозы облучения приводят к уменьшению количества фракций. Одной из потенциальных радиобиологических мишеней, связанной с повышенной гибелью клеток при СВРТ, является микроциркуляторное русло опухоли.

Объединив оптическую ангиографию высокого разрешения и МРТ, мы хотим обеспечить функциональную микрососудистую визуализацию МРТ для планирования лечения SVRT с учетом специфики пациента и улучшения результатов.