Monte Carlo modelling of Raman scattering in heterogeneous breast tissue
异质乳腺组织中拉曼散射的蒙特卡罗建模
基本信息
- 批准号:1918697
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Studentship
- 财政年份:2017
- 资助国家:英国
- 起止时间:2017 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Nearly 60,000 women are diagnosed with breast cancer each year in the UK, and there are 12,000 deaths. Early diagnosis is key, with 90% of women diagnosed at the earliest stage surviving for at least five years, compared to 15% for women diagnosed with the most advanced stage. The focus of this research project, deep Raman spectroscopy, offers the possibility of real-time, in vivo diagnosis of breast cancer.Raman spectroscopy is an optical technique used to identify chemicals in a sample via inelastic scattering from vibrating molecules. Differences in the Raman signal from cancerous and normal tissue has already been used to identify early epithelial cancer, but until recently the technique has been limited to the tissue surface at depths of about 1 mm. Prof Stone's group has now demonstrated that by using deep Raman spectroscopy techniques depths of several centimetres may be probed, bringing subsurface cancers into range.We wish to obtain a detailed, quantitative understanding of the sensitivity and specificity of Raman breast cancer diagnosis via state-of-the-art numerical simulations. The project will use software originally developed to model light transport through gas and dust in space, that has been adapted to model how light propagates through tissue. The code uses the Monte Carlo method, in which the illuminating radiation is modelled as a large number of photon packets, is ideally suited to highly scattering media such as human tissue. A key requirement for a reliable simulation is a realistic model for the optical properties of the scattering medium. The heterogeneous nature of tissue is usually simply described using multiple plane-parallel homogeneous layers. Our code, which combines triangular mesh surfaces with an adaptive Cartesian mesh, enables a much more sophisticated realization of the tissue's true three-dimensional structure.The initial aim of this project is to implement Raman scattering physics into the code and validate this using extant experimental data. Subsequently a breast model will be constructed based on MRI data segmented to identify the different tissue types. This heterogeneous breast tissue model will provide an environment within which numerical experiments may be performed to quantify the sensitivity and specificity of Raman spectroscopy to varying tissue properties, cancer distributions, and probe geometries. The outputs from this project will feed back directly into the experimental work Prof Stone's group, with ultimate aim of establishing deep Raman spectroscopy as a routine diagnostic method in the clinical environment.
在英国,每年有近6万名妇女被诊断出患有乳腺癌,其中1.2万人死亡。早期诊断是关键,在最早期诊断的妇女中有90%存活至少五年,而诊断为最晚期的妇女只有15%。该研究项目的重点是深度拉曼光谱,它提供了实时、体内诊断乳腺癌的可能性。拉曼光谱是一种光学技术,用于通过振动分子的非弹性散射来识别样品中的化学物质。来自癌组织和正常组织的拉曼信号的差异已经被用于识别早期上皮癌,但直到最近,该技术还仅限于组织表面约1毫米的深度。斯通教授的小组现在已经证明,通过使用深拉曼光谱技术,可以探测几厘米的深度,将表面下的癌症纳入范围。我们希望获得详细的,通过最先进的数值模拟定量了解拉曼乳腺癌诊断的灵敏度和特异性。该项目将使用最初开发的软件来模拟光在太空中通过气体和尘埃的传输,该软件已被改编为模拟光如何通过组织传播。该代码使用蒙特卡罗方法,其中照明辐射被建模为大量的光子包,非常适合于高度散射的介质,如人体组织。一个可靠的模拟的关键要求是一个现实的散射介质的光学特性的模型。组织的异质性通常使用多个平面平行的均匀层来简单地描述。我们的代码,它结合了三角形网格表面的自适应笛卡尔网格,使一个更复杂的实现组织的真实三维结构。该项目的最初目的是实现拉曼散射物理到代码和验证这使用现有的实验数据。随后,将基于分割的MRI数据构建乳房模型,以识别不同的组织类型。这种异质乳腺组织模型将提供一种环境,在该环境中可以进行数值实验,以量化拉曼光谱对不同组织特性、癌症分布和探针几何形状的灵敏度和特异性。该项目的输出将直接反馈到Stone教授的实验工作中,最终目标是建立深度拉曼光谱作为临床环境中的常规诊断方法。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
- DOI:
- 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('', 18)}}的其他基金
An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
- 批准号:
2901954 - 财政年份:2028
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
- 批准号:
2896097 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
- 批准号:
2780268 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
- 批准号:
2908918 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
- 批准号:
2908693 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
- 批准号:
2908917 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
- 批准号:
2879438 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
- 批准号:
2890513 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
- 批准号:
2876993 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
相似国自然基金
DDH头臼匹配性三维空间形态表征及PAO
手术髋臼重定向Monte Carlo随机最优控
制
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
复杂空间上具有特殊约束的Monte Carlo方法
- 批准号:12371269
- 批准年份:2023
- 资助金额:43.5 万元
- 项目类别:面上项目
基于鞘层Monte Carlo粒子仿真模型的非稳态真空弧等离子体羽流的内外流一体化数值模拟研究
- 批准号:12372297
- 批准年份:2023
- 资助金额:53 万元
- 项目类别:面上项目
基于格子Boltzmann和Monte Carlo方法的中子输运本构关系及低维控制方程研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
在大数据和复杂模型背景下探究更有效的Markov chain Monte Carlo算法
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于Monte Carlo模拟的铒基稀土高掺杂纳米材料上转换发光过程的机理研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
嵌段共聚物在软硬壁组成的受限空间中的诱导自组装行为的Monte Carlo 研究
- 批准号:21863010
- 批准年份:2018
- 资助金额:41.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
间接优化的高效Monte Carlo声传播研究
- 批准号:61772458
- 批准年份:2017
- 资助金额:16.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于Monte Carlo法强化管表面颗粒-析晶垢形成机理及预测模型研究
- 批准号:51606049
- 批准年份:2016
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
任意各向异性三维直流电阻率巷道超前探测的并行Monte Carlo方法研究
- 批准号:41674076
- 批准年份:2016
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Monte Carlo Modelling of Tornado Damage to Wind Farms (Germany Case Study)
龙卷风对风电场损害的蒙特卡罗建模(德国案例研究)
- 批准号:
573566-2022 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards
Online topic modelling via sequential Monte Carlo methods
通过顺序蒙特卡罗方法进行在线主题建模
- 批准号:
563714-2021 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards
Determination of radiation dose to bone tumours during Molecular Radiotherapy using patient specific phantom imaging and Monte Carlo modelling.
使用患者特异性体模成像和蒙特卡罗建模确定分子放射治疗期间骨肿瘤的辐射剂量。
- 批准号:
ST/T005467/1 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Training Grant
Determination of radiation dose to bone tumours during Molecular Radiotherapy using patient specific phantom imaging and Monte Carlo modelling
使用患者特异性体模成像和蒙特卡罗建模确定分子放射治疗期间骨肿瘤的辐射剂量
- 批准号:
2488914 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Monte-Carlo atmospheric radiative transfer modelling
蒙特卡罗大气辐射传输模型
- 批准号:
398982-2010 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards
Modelling Hadronic Collisions Beyond Leading Order: (N)NLO Monte Carlo Tools for the LHC
超越主序的强子碰撞建模:用于 LHC 的 (N)NLO 蒙特卡罗工具
- 批准号:
160780747 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Heisenberg Professorships
Markov Chain Monte Carlo Random Effects Modelling in Diffusion MRI: a New Window on Microstructure and White Matter Architecture
扩散 MRI 中的马尔可夫链蒙特卡罗随机效应建模:微观结构和白质结构的新窗口
- 批准号:
EP/G025452/1 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grant
MONTE CARLO MODELLING OF TRI-MODAL SPECTROSCOPY SPECTRA FOR DETECTION OF EARLY
用于早期检测的三模态光谱的蒙特卡罗建模
- 批准号:
7723212 - 财政年份:2008
- 资助金额:
-- - 项目类别:
MONTE CARLO MODELLING OF TRI-MODAL SPECTROSCOPY SPECTRA FOR DETECTION OF EARLY
用于早期检测的三模态光谱的蒙特卡罗建模
- 批准号:
7601475 - 财政年份:2007
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Analysis of cross-section data used in the Monte Carlo track structure simulation
蒙特卡罗轨道结构模拟中使用的截面数据分析
- 批准号:
09680527 - 财政年份:1997
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)














{{item.name}}会员




