Name: Quantitative Visualisierung und Erkennung von Hautkrebs mit Dynamic Thermal Imaging (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 8 s
Description: Erfahren Sie die dynamische Infrarot-Thermografie zur nicht-invasiven Erkennung von Melanom und Hautkrebs. Diese Methode misst thermische Erholung nach Kühlung, um erhöhte Stoffwechselaktivität maligner Läsionen objektiv zu quantifizieren.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Diese Arbeit wurde von der National Science Foundation Grant No 0651981 und die Alexander und Margaret Stewart Vertrauen obwohl die Cancer Center der Johns Hopkins University gefördert. Die Autoren bedanken sich bei den Beiträgen von Dr. Rhoda Alani dem IRB und der Patient Studie sowie die Hilfe und Unterstützung von Dr. Sewon Kang und seine Abteilung während der Patient Studie zu bestätigen.

1. Setup- <ol><li> Eine temperaturgesteuerte Prüfung Zimmer mit einer Infrarot-Kamera und einem PC für die Infrarot-Bilderfassung und-speicherung sowie eine Messkarte an einen Computer angeschlossen ausgestattet sind in Abb. 1a dargestellt. </li><li> Die Raumtemperatur und die Haut Oberflächentemperatur durch Thermoelemente an ein Datenerfassungssystem Karte während der Patient zu studieren und Messdaten überwacht werden auf dem Computer gespeichert. </li></ol> 2. Image Acquisition <ol><li> Da die Läsion nicht im Wärmebild ohne die Kühlwirkung festgestellt werden, ist ein Quadrat Klebstoff Marker zur Lokalisierung der pigmentierten Läsion des Interesses und seiner Umgebung (Abb. 1b). </li><li> Wir erwerben ein helles Licht Bild der pigmentierten Läsionen und der Klebstoff-Fenster mit einer Digitalkamera (Canon PowerShot G11) (Abb. 1b). </li><li> Ein Dermatoskop verbunden mit einer digitalen Kamera (DermLite Foto System) wird verwendet, um das polarisierte Licht Bilderfassung. </li><li> Wir erwerben ein steady state Infrarot-Bild mit einem Merlin midwave (3-5 um) Infrarot-Kamera in Abb. 1a, c gezeigt </li><li> Wir wenden einen Strom kalter Luft in den Bereich der Haut des Patienten mit der Läsion sowie eine 50 mm Durchmesser Region für die Dauer von einer Minute. </li><li> Nach einer Minute, entfernen wir diese Abkühlung Stress lassen die Haut bei Raumtemperatur innerhalb von 3-4 Minuten (thermische Verwertung Phase) (Abb. 1c-d) wieder warm. </li><li> Während der thermischen Verwertung Phase sind Infrarotaufnahmen der pigmentierten Läsion alle 2 Sekunden (Abb. 1c-d) erfasst. </li><li> Alle IR-Aufnahmen (zusätzlich zu dem weißen Licht und polarisiertes Licht Bilder) während der Studie genommen werden gespeichert und abgelegt unter Verwendung der Labview-Software. </li></ol> 3. Image Processing <ol><li> Die IR-Bilder werden analysiert mit Hilfe eines speziellen Matlab-Code, um genaue transiente Temperaturverteilung auf der Hautoberfläche zu erhalten. Zu diesem Zweck stellen wir mehrere Kalibrierung Schritte und ein multimodales Bild-Analyse-System. </li><li> Wir beginnen mit der Anwendung ein Wahrzeichen Erkennungsalgorithmus an das helle Licht die Grafik für eine Lokalisierung von den Ecken der Klebstoff-Marker. Anschließend identifizierten wir die entsprechenden Punkte in den Referenz-IR-Bild. </li><li> Um für unfreiwillige Körper / Bewegung des Körpers des Patienten auszugleichen, verwenden wir diese Punkte als Landmarken in eine quadratische Bewegung Modell für die Ausrichtung der IR-Bildsequenz während der Erholungsphase. </li><li> Wir verwenden die zufällige Wanderer, ein interaktives Bild Segmentierungsalgorithmus, wo der Benutzer räumlich Leitfaden kann die Segmentierung, indem Samen Punkte, um eine Maske Bild Abgrenzung der Läsion zu schaffen. </li><li> Sobald wir die Form der Läsion zu bestimmen, identifizieren wir die entsprechende Region in jeder der eingetragenen IR-Bilder. </li><li> Wir wählen zufällige Punkte im Inneren der Läsion und weg von der Läsion, die die Läsion und das gesunde Gewebe bzw.. </li><li> Wir vergleichen die instationären thermischen Verhaltens von gesunder Haut und die Reaktion der Läsion. </li><li> Wir bereiten eine Tabelle mit allen Daten: digital, Dermatoskopie, farbkodierte IR-Bilder der Läsion und Umgebung bei Umgebungsbedingungen und 2 Sekunden nach dem Abkühlen Anregung aufgenommen, und der instationären thermischen Verhaltens der Läsion und das gesunde Gewebe. </li></ol> 4. Repräsentative Ergebnisse: <img src="/files/ftp_upload/2679/2679fig1.jpg" alt="Abbildung 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 1"> Abbildung 1. a) Die Infrarot-Imaging-System HRIS in der klinischen Studie Raum, b) Foto des größeren Körperoberfläche mit einem Cluster von pigmentierten Läsionen und die Vorlage Rahmen für die Bildgebung, c angewandt) Hinweis Infrarot-Bild der Region bei Raumtemperatur, d) die gleiche Fläche nach dem Abkühlen und e) vergrößerten Ausschnitt des Melanoms Läsion und Umgebung <img src="/files/ftp_upload/2679/2679fig2.jpg" alt="Abbildung 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 2"> Abbildung 2. Exam Zimmer mit unserer Wärmebildkamera-System. <img src="/files/ftp_upload/2679/2679fig3.jpg" alt="Abbildung 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 3"> Abbildung 3. Cooling der Läsion und die umliegende Hautgewebe durch Einblasen einen Strom von kalter Luft aus einem Vortex-Röhre.

<ol><li>Skin cancer foundation website [Internet]. , Skin Cancer Foundation. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.skincancer.org/Skin-Cancer-Facts">http://www.skincancer.org/Skin-Cancer-Facts</a> (2010).</li>
<li>Elder, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+progression%2C+early+diagnosis+and+prognosis+of+melanoma%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Oncol%22%5BJournal%5D)">Tumor progression, early diagnosis and prognosis of melanoma.</a> Acta Oncol. 38, 535-547 (1999).</li>
<li>Wartman, D., Weinstock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Are+we+overemphasizing+sun+avoidance+in+protection+from+melanoma%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Epidemiol+Biomarkers+Prev%22%5BJournal%5D)">Are we overemphasizing sun avoidance in protection from melanoma.</a> Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 17, 469-470 (2008).</li>
<li>Pirtini Cetingul, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Using+high+resolution+infrared+imaging+to+detect+melanoma+and+dysplastic+nevi+%5B%5D%22">Using high resolution infrared imaging to detect melanoma and dysplastic nevi [dissertation]</a>. , Johns Hopkins University. (2010).</li>
<li>Jones, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reappraisal+of+the+use+of+infrared+thermal+image+analysis+in+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Med.+Imaging%22%5BJournal%5D)">A reappraisal of the use of infrared thermal image analysis in medicine.</a> IEEE Trans. Med. Imaging. 17, 1019-1027 (1998).</li>
<li>Anbar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+thermal+imaging+today-shifting+from+phenomenological+thermography+to+pathophysiologically+based+thermal+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Eng.+Med.+Biol.+Mag%22%5BJournal%5D)">Clinical thermal imaging today-shifting from phenomenological thermography to pathophysiologically based thermal imaging.</a> IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 17, 25-33 (1998).</li>
<li>Anbar, M., Gratt, B. M., Hong, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermology+and+facial+telethermography.+Part+I%3A+history+and+technical+review%5BTitle%5D)+AND+%22Dentomaxillofacial+Radiology%22%5BJournal%5D)">Thermology and facial telethermography. Part I: history and technical review.</a> Dentomaxillofacial Radiology. 27, 61-67 (1998).</li>
<li>Jones, B. F., Plassmann, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+infrared+thermal+imaging+of+human+skin%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Eng.+Med.+Bio%22%5BJournal%5D)">Digital infrared thermal imaging of human skin.</a> IEEE Eng. Med. Bio. 21, 41-48 (2002).</li>
<li>Qi, H., Diakides, N. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aQi%2C+H+%22Infrared+imaging+in+Medicine%22">Infrared imaging in Medicine</a>. , CRC Press. (2007).</li>
<li>Pirtini Cetingul, M., Herman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+skin+lesions+from+the+transient+thermal+response+using+infrared+imaging+technique%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+5th+Int.+Symp.+on+Biomedical+Imaging%3A+From+Nano+to+Macro+1-4%22%5BJournal%5D)">Identification of skin lesions from the transient thermal response using infrared imaging technique.</a> IEEE 5th Int. Symp. on Biomedical Imaging: From Nano to Macro 1-4. , 1219-1222 (2008).</li>
<li>Cetingul, P. irtini, M,, Herman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+the+thermal+signature+of+a+melanoma+lesion%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+Journal+of+Thermal+Science%22%5BJournal%5D)">Quantification of the thermal signature of a melanoma lesion.</a> Int. Journal of Thermal Science. 50, 421-431 (2011).</li>
<li>Pirtini Cetingul, M., Herman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+heat+transfer+model+of+skin+tissue+for+the+detection+of+lesions%3A+sensitivity+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">A heat transfer model of skin tissue for the detection of lesions: sensitivity analysis.</a> Physics in Medicine and Biology. 55, 5933-5951 (2010).</li>
<li>Pirtini Cetingul, M., Herman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+evaluation+of+skin+lesions+using+transient+thermal+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Int.+Heat+Transfer+Conf%22%5BJournal%5D)">Quantitative evaluation of skin lesions using transient thermal imaging.</a> Proc. Int. Heat Transfer Conf. , (2010).</li>
</ol>

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass durch die Anwendung der Kühlung betonen wir die Temperaturunterschiede zwischen der Verletzung und des umliegenden gesunden Gewebes verbessert. Auch, weil der kleine Bewegungen des Patienten während der Wärmebildkamera, mussten wir motion tracking richtig Overlay-Bilder zu Temperaturdifferenzen zwischen Referenz-Zustand und die Temperaturverteilung während der thermischen Verwertung Maßnahme. Ohne die Motion-Tracking würden wir nicht in der Lage zu erkennen und messen die Temperaturdifferenz zwischen maligne Läsion und das gesunde Gewebe zu haben. Diese Ergebnisse und die Notwendigkeit einer genauen Motion-Tracking erklären die Schwierigkeiten Ermittler konfrontiert in der Vergangenheit bei dem Versuch, Melanom diagnostiziert mittels IR-Imaging auf steady state Informationen allein und belegen eindeutig die Vorteile der dynamischen thermischen Bildgebung. Es wird darauf hingewiesen, dass die räumliche Auflösung der IR-Kamera (Anzahl der Pixel in der IR Focal Plane Array) kritisch, wenn anspruchsvolle kleine Läsionen ist. Sowohl die räumliche Auflösung und die Temperaturempfindlichkeit der frühen Infrarot-Kameras war begrenzt, die auch Konten für die Schwierigkeiten bei der Erkennung frühzeitig Melanom in der Vergangenheit. Die wichtigsten Unterschiede zwischen unserem Ansatz und vor Wärmebildkameras versucht - das waren mäßig erfolgreich - sind die Sequenzen von Kalibrier-und Bildverarbeitungs-Schritte, die uns genau zu messen Temperaturunterschiede in diesem System zusätzlich zu den dynamischen bildgebenden Verfahren, die auf eine aktive Kühlung angewiesen zu ermöglichen.

<table border="1"><tbody><tr><td> Bezeichnung des Geräts </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td></tr><tr><td> Merlin MWIR Kamera </td><td> FLIR </td><td> - </td></tr><tr><td> Canon PowerShot G11 </td><td> Kanon </td><td> - </td></tr><tr><td> DermLite Foto-System </td><td> DermLite </td><td> - </td></tr><tr><td> Vortex Tube </td><td> EXAIR </td><td> - </td></tr><tr><td> Druckluftbehälter </td><td> Airgas </td><td> - </td></tr></tbody></table>

quantitative visualisierung und erkennung von hautkrebs mit dynamic thermal imaging

Quantitative Visualization and Detection of Skin Cancer Using Dynamic Thermal Imaging

Im Jahr 2010 etwa 68.720 Melanome werden allein in den USA diagnostiziert werden, mit rund 8.650 Todesfolge 1. Bis heute ist die einzig wirksame Behandlung des Melanoms chirurgische Exzision, daher der Schlüssel zum Überleben verlängert Früherkennung ist 2,3. Angesichts der großen Zahl von Patienten erkranken jedes Jahr und die Einschränkungen beim Zugriff auf spezialisierte Versorgung schnell, ist die Entwicklung der objektiven In-vivo-Diagnostik-Instrumente für die Diagnose Hilfe von wesentlicher Bedeutung. Neue Techniken, um Hautkrebs, vor allem nicht-invasive Diagnose-Tools, erkennen werden in zahlreichen Labors untersucht. Zusammen mit den chirurgischen Methoden, Techniken wie digitale Fotografie, Dermatoskopie, multispektrale bildgebende Systeme (MelaFind), Laser-basierten Systemen (konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie, Laser-Doppler-Perfusion Imaging, Optische Kohärenztomographie), Ultraschall, Kernspintomographie, werden derzeit getestet . Jede Technik bietet einzigartige Vorteile und Nachteile, von denen viele einen Kompromiss zwischen Effizienz und Genauigkeit im Vergleich zu Benutzerfreundlichkeit und Kosten Überlegungen zu stellen. Details über diese Techniken und Vergleiche sind in der Literatur 4. Infrarot (IR)-Bildgebung wurde gezeigt, dass eine nützliche Methode, um die Anzeichen bestimmter Krankheiten durch die Messung der lokalen Hauttemperatur zu diagnostizieren. Es gibt eine große Anzahl von Anzeichen dafür, dass Krankheit oder Abweichung von der normalen Funktionsweise von Änderungen der Temperatur des Körpers begleitet werden, was wiederum Einfluss auf die Temperatur der Haut 5,6. Genaue Daten über die Temperatur des menschlichen Körpers und der Haut kann eine Fülle von Informationen über die Prozesse, die für die Wärmeerzeugung und der Thermoregulation, insbesondere die Abweichung vom normalen Bedingungen, die oft durch Krankheit verursacht. Allerdings IR-Imaging ist nicht weit verbreitet in der Medizin aufgrund der vorzeitigen Nutzung der Technologie 7,8 vor einigen Jahrzehnten erkannt, wenn die Temperatur Messgenauigkeit und die räumliche Auflösung unzureichend waren und anspruchsvolle Bildverarbeitungs-Tools verfügbar waren. Diese Situation änderte sich in den späten 1990er Jahren der 2000er Jahre. Advances in IR Messtechnik, Implementierung von digitalen Bildverarbeitungs-Algorithmen und dynamischen IR-Imaging, das die Wissenschaftler nicht nur die räumliche Analyse ermöglicht, sondern auch die zeitliche thermische Verhalten der Haut 9, erlaubt Durchbrüche in das Feld ein. In unserer Forschung untersuchen wir die Machbarkeit der IR-Imaging, mit theoretischen und experimentellen Untersuchungen kombiniert werden, wie eine kostengünstige, nicht-invasiven, in vivo optische Messtechnik für die Detektion von Tumoren, wobei der Schwerpunkt auf der Vorsorgeuntersuchungen und Früherkennung von Melanomen 10-13 . In dieser Studie zeigen, dass wir Daten in einer Patienten-Studie, in der Patienten, die eine pigmentierte Läsionen besitzen mit einer klinischen Indikation für eine Biopsie für die Bildgebung ausgewählte erhalten. Wir verglichen die Differenz in der thermischen Reaktionen zwischen gesundem und bösartigem Gewebe und verglichen unsere Daten mit Biopsie-Ergebnisse. Wir schlossen daraus, dass die erhöhte Stoffwechselaktivität der Melanom-Läsion durch dynamische Infrarot-Bildgebung erfasst werden kann.

Wir haben gezeigt, dass maligne pigmentierte Läsionen mit erhöhter Stoffwechselaktivität erzeugen quantifizierbare Mengen an Wärme und die Messung der transienten thermischen Reaktion der Haut zu einer Abkühlung Anregung ermöglicht quantitative Identifizierung von Melanomen und anderen Hauttumoren (vs. nicht-proliferative Nävi) in einem frühen Stadium der Erkrankung.

Quantitative Visualisierung und Erkennung von Hautkrebs mit Dynamic Thermal Imaging

Im Jahr 2010 werden allein in den USA schätzungsweise 68.720 Melanome diagnostiziert, wovon etwa 8.650 zum Tod führen 1. Bis heute ist die einzige wirksame Behandlung ...

Dieses Verfahren zielt darauf ab, Melanome oder andere Arten von Hautkrebs nichtinvasiv mithilfe der dynamischen Infrarot-Bildgebung zu diagnostizieren. Beginnen Sie damit, ein Foto der Läsion und des umgebenden gesunden Gewebes im Weißlicht zu machen, gefolgt von einem Referenz-Infrarotbild derselben Hautregion. Kühlen Sie anschließend die Läsion und die umgebende Haut. Entfernen Sie dann die Kühleinwirkung und nehmen Sie einen Infrarotfilm des erneuten Aufheizvorgangs auf, der als thermische Erholung bezeichnet wird. Führen Sie abschließend die Datenanalyse und Bildverarbeitung der aufgezeichneten Bilder im weißen Licht und der Infrarotbilder durch, um die Hauttemperatur als Funktion der Zeit während des Prozesses der thermischen Erholung zu bestimmen. Vergleichen Sie die Hauttemperatur an der Läsionsstelle mit derjenigen an einer von der Läsion entfernten Stelle, um Unterschiede in der thermischen Reaktion zu bewerten, die als Hinweis auf eine erhöhte metabolische Aktivität dienen können, die möglicherweise mit Hautkrebs in Zusammenhang steht. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die Wärmeproduktion mittels dynamischer Thermografie zeigen.Dynamische Infrarot-Bildgebung ist eine nichtinvasive, objektive und quantitative Methode, die eine frühzeitige Erkennung von Melanomen ermöglicht. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen in diesem Forschungsbereich zu beantworten, beispielsweise, ob ein verdächtiger Hautbefund metabolisch aktiv ist, und ermöglicht die Bestimmung des Stoffwechselaktivitätsgrads in Kombination mit einer erhöhten Durchblutung. Dies kann mit der Krebsstadieneinteilung verknüpft werden.Diese Methode beinhaltet eine gewisse Komplexität bei der Erfassung genauer Oberflächentemperaturdaten mithilfe von Infrarot-Bildgebungsverfahren und der Kompensation unwillkürlicher Bewegungen des Probanden während des Bildgebungsprozesses. Daher werden nun Dr. McG Miguel Perini, ein Postdoktorand aus meinem Labor, und ich das Verfahren demonstrieren: Richten Sie einen temperaturgeregelten Untersuchungsraum ein, der mit einer Infrarotkamera und einem PC zur Erfassung und Speicherung von Infrarotbildern sowie einer Datenakquisitionskarte, die mit einem Computer verbunden ist, ausgestattet ist. Um die Raum- und Hautoberflächentemperaturen zu überwachen, befestigen Sie Thermoelemente an einer Datenakquisitionskarte während der Patientenuntersuchung und speichern Sie die Messdaten auf einem Computer.Da die Läsionserkennung im Thermogramm einen Kühlungseffekt erfordert, verwenden Sie einen quadratischen, klebenden Marker, um die pigmentierte Läsion von Interesse und ihre Umgebung mit der Digitalkamera zu lokalisieren. Erstellen Sie ein Helligkeitsbild der pigmentierten Läsion und des klebenden Fensters. Schließen Sie dann ein Dermatoskop an eine Digitalkamera an und nehmen Sie Dermatoskopiebilder auf.Die Lab-View-Software erfasst und speichert alle Infrarotbilder mithilfe der Lab-View-Software. Erfassen Sie ein stationäres Infrarotbild mit einer Merlin-Midway-Infrarotkamera. Anschließend leiten Sie einen Luftstrom kalter Luft auf den Bereich der Haut des Patienten, der die Läsion enthält, sowie auf einen umgebenden Bereich mit einem Durchmesser von 50 Millimetern.Nach einer Minute wird der Kühleffekt entfernt, um der Haut zu ermöglichen, sich bei Raumtemperatur innerhalb von drei bis vier Minuten wieder aufzuwärmen. Erfassen Sie während dieser thermischen Erholungsphase alle zwei Sekunden Infrarotbilder der pigmentierten Läsion, um genaue transiente Temperaturverteilungen an der Hautoberfläche zu erhalten. Analysieren Sie die IR-Bilder mithilfe eines speziell für diesen Zweck angepassten MATLAB-Programms, das mehrere Kalibrierungsschritte und ein multimodales Bildanalysesystem umfasst.Beginnen Sie damit, einen Landmarken-Erkennungsalgorithmus auf das helle Lichtbild anzuwenden, um die Ecken des adhäsiven Markers zu lokalisieren. Identifizieren Sie anschließend die entsprechenden Punkte im Referenz-IR-Bild und kompensieren Sie unwillkürliche Bewegungen des Körpers oder der Gliedmaßen des Patienten, indem Sie diese Punkte als Landmarken in einem quadratischen Bewegungsmodell verwenden, um die IR-Bildsequenz während der Erholungsphase auszurichten. Verwenden Sie danach den Random-Walker-Algorithmus, um die Segmentierung räumlich zu steuern, indem Sie Startpunkte setzen, um ein Maskenbild zu erstellen, das die Läsion abgrenzt.Nachdem die Form der Läsion bestimmt wurde, identifizieren Sie den entsprechenden Bereich in jedem der registrierten IR-Bilder. Wählen Sie zufällige Punkte innerhalb der Läsion sowie Punkte außerhalb der Läsion, die jeweils die Läsion und das gesunde Gewebe repräsentieren. Anschließend vergleichen Sie die transienten thermischen Reaktionen beider Stellen.Bereiten Sie abschließend eine Tabelle vor, die alle digitalen, farbkodierten IR-Bilder der Läsion und des umgebenden Bereichs unter Umgebungsbedingungen sowie zwei Sekunden nach der Abkühlungsanregung enthält, sowie die transienten thermischen Reaktionen der Läsion und des entsprechenden gesunden Gewebes. In einer Patientenstudie, bei der Patienten mit einer pigmentierten Läsion, die klinisch eine Biopsie erfordert, zur Bildgebung ausgewählt werden, kann die erhöhte metabolische Aktivität der Melanomläsion mittels dynamischer Infrarotbildgebung nachgewiesen werden. Sobald die Daten aus der Patientenstudie gesammelt wurden, erhält man eine präzise thermische Reaktionskurve mit Bewegungskorrektur.Es besteht kein Unterschied in der Temperatur zwischen der gutartigen pigmentierten Läsion und dem gesunden Hautgewebe im Infrarotbild oder während der thermischen Rückkehr. Die Thermografie zeigt einen besonderen Vorteil bei malignen Hautläsionen anhand der Infrarotbilder. Ein signifikanter Unterschied in Temperatur und Farbe ist während der thermischen Rückkehr nur an der Stelle der Melanomläsion im Infrarotbild zu beobachten.Wenn die Technik vollständig optimiert und automatisiert ist, kann sie bei korrekter Durchführung in zwei bis drei Minuten durchgeführt werden. Dieses bildgebende Verfahren ist harmlos. Es bestehen keine Gefahren, was für die klinische Diagnostik von entscheidender Bedeutung ist.Während dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Proband nach dem Eingriff so bewegungslos wie möglich bleiben muss. Andere Methoden wie eine Biopsie können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen hinsichtlich des Stadiums und des Penetrationsgrads des Krebses sowie einer zweiten Läsion zu beantworten.

quantitative-visualization-detection-skin-cancer-using-dynamic

Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Ein Dual-Mode-Imaging-System wurde für die berührungslose Prüfung von Hautgewebe Oxygenierung und vaskuläre Funktion entwickelt.

Dual-Mode-Imaging von Hautgewebe Oxygenation und Gefäßfunktion

In diesem Bericht beschreiben wir die dreidimensionale Rekonstruktion der Haut Modell, das die menschliche Haut imitiert in der Architektur und Komposition. Melanozyten Physiologie, Melanom Progression und das Schicksal der dermalen Stammzellen untersucht worden mit der Haut zu rekonstruieren Modell. Das Modell ist auch nützlich als Werkzeug für die präklinische Arzneimittel Beurteilung.

Die dreidimensionalen humanen Haut Rekonstruieren Modell: ein Tool für normale Haut und Melanom Progression Study

Einen umfassenden Überblick über die Techniken bei der Erzeugung von einem Maus-Modell von Mundkrebs und quantitative Überwachung der Tumorinvasion in die Zunge durch Multi-Photonen-Mikroskopie markierter Zellen beteiligt wird vorgestellt. Dieses System kann als eine nützliche Plattform für die molekulare Beurteilung und Wirksamkeit von Medikamenten von anti-invasive Verbindungen dienen.

Multi-Photonen-Imaging der Tumorzellinvasion in einem orthotopen Mausmodell des oralen Plattenepithelkarzinoms

Dieser Artikel stellt Methoden zur Herstellung und Charakterisierung eines konformen, hautähnlichen elektronischen Systems und Protokolle für den Einsatz in klinischen Anwendungen, insbesondere bei der kutanen Wundversorgung, vor.

Herstellung und Charakterisierung eines Conformal-Haut-like Electronic System for Quantitative, kutane Wundmanagement

Diese Methode zielt darauf ab, vertikale Untergrunddefekte zu lokalisieren. Hier koppeln wir einen Laser mit einem räumlichen Lichtmodulator und lösen seinen Videoeingang aus, um eine Probenoberfläche deterministisch mit zwei anti-phased modulierten Linien zu erwärmen, während hochaufgelöste thermische Bilder aufgenommen werden. Die Fehlerposition wird von der Auswertung von thermischen Welleninterferenzminima abgerufen.

Untergrundfehler-Lokalisierung durch strukturierte Erwärmung mittels laserprojektierter photothermischer Thermografie

Hier beschreiben wir Protokolle für die Aufnahme von qualitativ hochwertigen Bildern mit neuartigen, nicht-invasiven Bildgebungsgeräten der konfokalen Reflexionsmikroskopie (RCM) und der kombinierten RCM und der optischen Kohärenztomographie (OCT). Wir machen Kliniker auch mit ihren klinischen Anwendungen vertraut, damit sie die Techniken in die regulären klinischen Arbeitsabläufe integrieren können, um die Patientenversorgung zu verbessern.

Kombination von konfokaler Reflexionsmikroskopie mit optischer Kohärenztomographie zur nicht-invasiven Diagnose von Hautkrebs mittels Bildaufnahme

Das Protokoll stellt ein neues Werkzeug zur Vereinfachung der intravitalen Bildgebung mittels invertierter konfokaler Mikroskopie dar.

Optimierter intravitaler Bildgebungsansatz für die Langzeitüberwachung der Dynamik des Epithelgewebes auf einem inversen konfokalen Mikroskop

Die Translation von Befunden der Intravitalmikroskopie wird durch das geringe Eindringen in das Gewebe erschwert. Hier beschreiben wir ein Mausmodell mit dorsaler Fensterkammer, das die Co-Registrierung der Intravitalmikroskopie und klinisch anwendbarer Bildgebungsmodalitäten (z. B. CT, MRT) für eine direkte räumliche Korrelation ermöglicht und so die klinische Translation von Befunden der Intravitalmikroskopie möglicherweise rationalisiert.

Ein Mausmodell eines dorsalen Hautfaltenfensterkammertumors für die kombinierte Intravitalmikroskopie und Magnetresonanztomographie in der translationalen Krebsforschung

In diesem Artikel wird das Protokoll zur Herstellung von Tumor-Gewebe-Phantomen vorgestellt, die optische Eigenschaften für die plasmonische photothermische Therapie replizieren. Es beschreibt die Phantompräparation, photothermische Bewertungen und die Validierung des entwickelten numerischen Modells auf der Grundlage photothermischer Temperaturmessungen zur Bewertung therapeutischer Parameter und bietet eine ethische, kostengünstige Alternative zu In-vivo-Studien für Vortests.

Plasmonische photothermische Krebstherapie: Nanopartikel-eingebettete Tumorgewebe-imitierende Phantome zur Visualisierung der photothermischen Temperaturverteilung

Wir beschreiben eine einfache Immunoassay auf die Produktion von pro-inflammatorischen Zytokinen wie IL-1 beta Produktion, bei Patienten mit autoinflammatorisches Phänotypen zu messen. Durch Aktivierung von Zellen in Vollblut-Kulturen mit pathogen-associated molecular patterns, speziell mit Lipopolysaccharid kann Zytokinsekretion bequem in Vollblut Überstände ausgewertet werden.

Genaue und einfache Messung der pro-inflammatorischen Zytokins IL-1β mit einem Vollblut Stimulation Assay

Erfahren Sie die dynamische Infrarot-Thermografie zur nicht-invasiven Erkennung von Melanom und Hautkrebs. Diese Methode misst thermische Erholung nach Kühlung, um erhöhte Stoffwechselaktivität maligner Läsionen objektiv zu quantifizieren.

Quantitative Visualisierung und Erkennung von Hautkrebs mit Dynamic Thermal Imaging

Weitere Videos entdecken