Verbesserte Erkennung von Melanomen mit neuen Handheld- Gerät, Laser, Schallwellen für tiefere Bildgebung verwendet

Eine neue Handheld-Gerät , die Laser und Schallwellen verwendet, kann die Art und Weise behandeln Ärzte zu ändern und zu diagnostizieren Melanom Nach einem Team von Forschern von der Washington University in St. Louis. Das Gerät , in einem Papier in der optischen Gesellschaft (OSA) Zeitschrift Optics Letters veröffentlichte beschrieben ist die erste , die direkt an einem Patienten verwendet werden können und genau zu messen , wie tief ein Melanom Tumor erstreckt sich in die Haut, wertvolle Informationen zur Behandlung , Diagnose oder Prognose .


Ein Foto von der Handsonde . Der Motor , Verschiebetisch , Ultraschallwandler , und Lichtwellenleiter werden in diesem Handsonde für einfache Bedienung integriert .
Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung von Yong Zhou .

Das Melanom ist die fünfthäufigste Krebsart in den Vereinigten Staaten und Inzidenzraten sind schneller als die jeder anderen Krebsart steigt. Es ist auch die tödlichste Form von Hautkrebs , Was mehr als 75 Prozent der Hautkrebstodesfälle.

Je dicker die Melanomtumor , desto wahrscheinlicher wird es verbreitet und die tödlichere wird es , sagt Dermatologe Lynn Cornelius , einer der Koautoren der Studie . Die Möglichkeit, die Tiefe des Tumors in vivo zu messen können Ärzte Prognosen genauer zu bestimmen - möglicherweise zum Zeitpunkt der ersten Bewertung - und Plan Behandlungen und Operationen entsprechend.

Das Problem ist , dass die derzeitigen Methoden können Tumor eines Patienten nicht direkt messen, sehr gut . Da die Haut das Licht streut , weiß hochauflösenden optischen Techniken nicht erreichen tief genug . " Niemand ist wirklich ausreichend, um die zwei Minuten vor vier Millimeter Penetration , die für Melanom Diagnose, Prognose oder OP-Planung mindestens erforderlich ist bieten", sagt Ingenieur Wang Lihong , ein weiterer Co-Autor auf der Optics Letters Papier.

Forscher haben andere Methoden versucht, aber sie sind nicht viel besser. Hochfrequenz Ultraschall nicht genügend Bildkontrast und Magnetresonanztomographie und Positronen- Emissions-Tomographie haben eine unzureichende Auflösung und erfordern teure und sperrige Instrumente .

" Jede Art von Gewebe -Diagnose an diesem Punkt in der Zeit erfordert Entnahme von Gewebe von der Person und die Verarbeitung ist und es bei der Suche unter dem Mikroskop ", sagt Cornelius .

Aber weil der Biopsie oft nur beinhaltet das Entfernen eines Teils eines Tumors - wenn es in einem kosmetisch sensiblen Bereich , zum Beispiel - vorläufigen Messungen der Tumortiefesind nicht immer zuverlässig . Wenn zum Zeitpunkt der Exzision , findet der Chirurg , dass der Tumor geht tiefer als ursprünglich angenommen , kann der Patient noch brauchen eine andere Operation.

So dass Ärzte, um die Unsicherheit in einigen Fällen zu vermeiden - Vor kurzem haben Forscher einschließlich Wang einen Ansatz namens photoakustische Mikroskopie, die Melanomtumoren genau messen kann direkt auf die Haut eines Patienten aufgetragen.

Die Technik beruht auf dem fotoakustischen Effekt , bei dem Licht in Schwingungen umgewandelt. Im Fall der neuen Vorrichtung , strahlt ein Laserstrahl in die Haut an der Stelle eines Tumors. Melanin, das Hautpigment , das auch in Tumoren ist , das Licht absorbiert , dessen Energie in hochfrequente Schallwellen übertragen wird. Im Gegensatz zu Licht, Schallwellen nicht so viel auf der Reise durch die Haut streuen . Tumorzellen mehr Melanin als die umgebenden gesunden Hautzellen zu erzeugen , und als ein Ergebnis können die Schallwellen verwendet, um den gesamten Tumor mit hoher Auflösung abzubilden. Die Vorrichtung weist einen Detektor, der dann wiederum das akustische Signal in ein dreidimensionales Bild auf einem Bildschirm.

Wang, Cornelius und ihre Kollegen zuvor einen ähnlichen Desktop-Gerät , das den Laser auf den Tumor scheint direkt aufgebaut. Aber so viel Licht auf der Tumor die unteren Schichten absorbiert , die nur sehr wenig durchdringt . Die neueste Version ist jedoch nicht nur Hand , aber es liefert auch Licht um und unterhalb des Tumors, die ein helles Bild der Unterseite des Tumors und eine genaue Messung der Tiefe erzeugt .

Die Forscher testeten ihr Gerät auf beiden künstlichen Tumoren schwarzen Gelatine hergestellt und auf echten in lebenden Mäusen , die zeigen, dass das Instrument genau zu messen, die Tiefen von Tumoren - und tun es in lebendem Gewebe .

Zunächst wird dieses Tool vor allem für die Verbesserung , wie Ärzte Planung und Vorbereitung Operationen verwendet werden , sagt Cornelius . Aber was ist besonders spannend , fügt sie hinzu , ist, dass es ein Tumor gesamte Volumen gemessen - etwas, das nie gewesen ist mit Melanom möglich . Wenn Forscher können bestimmen, wie das Volumen betrifft Krebs Ergebnissen, dann dieses Werkzeug Ärzte geben könnte eine neue Messmethode für die Diagnose und Prognose.

Die Forscher führen nun weitere Tests mit menschlichen Patienten . Das neue Gerät wird beweisen müssen, wirksam bei klinischen Studien , bevor es ist weit verbreitet . Aber anders als das Wang sagt , das Gerät ist im Wesentlichen zur Vermarktung bereit .