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Análise da oxigenação sanguínea em tumores por meio de imagens fotoacústicas.

Processo: 16/22374-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2017
Vigência (Término): 31 de março de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
Pesquisador responsável:Theo Zeferino Pavan
Beneficiário:João Henrique Uliana
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/18854-6 - Imagens fotoacústicas e ultrassônicas para caracterização de tecidos viscoelásticos, AP.JP
Assunto(s):Oxigenação   Hipertermia   Fotoacústica   Ultrassom

Resumo

A técnica de imagem fotoacústica consiste na absorção da luz por um material e emissão de ondas acústicas por meio do efeito fotoacústico. Quando as condições de confinamento térmico e de pressão são satisfeitas uma banda de ondas ultrassônicas é emitida (dezenas de MHz) e a imagem pode ser adquirida utilizando um transdutor de ultrassonografia de uso clínico. Por ser uma técnica híbrida, a imagem fotoacústica possui a vantagem de contar com o contraste das imagens ópticas e a resolução espacial das imagens de ultrassonografia. Devido à capacidade de codificar a distribuição das propriedades ópticas do material em ondas acústicas, a imagem fotoacústica pode ser adaptada para imageamento de vasos sanguíneos e, desta forma, contribuir para diagnóstico e monitoramento de doenças que causam mudanças na vascularização como, por exemplo, tumores na pele. Sabe-se que a hemoglobina age como cromóforo endógeno, absorvendo a luz e tornando possível a aquisição de imagens fotoacústicas do sangue. A absorção específica da luz pela hemoglobina é influenciada por sua oxigenação, tendo o pico de absorção em 850 nm para oxi-hemoglobina (HbO2) e em 750 nm para desoxi-hemoglobina (Hb). Desta forma, imagens fotoacústicas adquiridas utilizando excitação por LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), nos comprimentos de onda correspondentes aos picos de absorção da hemoglobina ligada ao oxigênio e à hemoglobina livre podem utilizar o mecanismo de contraste acima para investigar a heterogeneidade do oxigênio em tumores. Estudos apontam aumento na oxigenação de tumores submetidos a tratamento de hipertermia leve (aquecimento por volta de 40ºC) devido o aumento na perfusão juntamente com o decaimento na taxa de consumo de oxigênio no tecido tumoral. O aumento da temperatura na região tumoral pode diminuir a quantidade de células hipóxicas no tumor, aumentando a radiossensibilidade e melhorando a eficiência de tratamentos de radioterapia. Portanto, neste trabalho é proposto o uso das imagens fotoacústicas na avaliação da oxigenação de tumores desenvolvidos em modelo animal e expostos a hipertermia leve por ultrassom focalizado de alta intensidade.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
HADADIAN, YASER; ULIANA, JOAO H.; CARNEIRO, ANTONIO A. O.; PAVAN, THEO Z. A Novel Theranostic Platform: Integration of Magnetomotive and Thermal Ultrasound Imaging With Magnetic Hyperthermia. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, v. 68, n. 1, p. 68-77, JAN 2021. Citações Web of Science: 3.
ULIANA, JOAO H.; SAMPAIO, DIEGO R. T.; FERNANDES, GUILHERME S. P.; BRASSESCO, MARIA S.; NOGUEIRA-BARBOSA, MARCELLO H.; CARNEIRO, ANTONIO A. O.; PAVAN, THEO Z. Multiangle Long-Axis Lateral Illumination Photoacoustic Imaging Using Linear Array Transducer. SENSORS, v. 20, n. 14 JUL 2020. Citações Web of Science: 0.
AMADO, ANDRE MIELE; ULIANA, JOAO HENRIQUE; PAVAN, THEO ZEFERINO; BORISSEVITCH, IOURI. Effect of metallization on porphyrin photoacoustic response. Chemical Physics Letters, v. 738, JAN 2020. Citações Web of Science: 1.

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