Visualisation quantitative et la détection de cancer de la peau Utilisation dynamique imagerie thermique

Cette procédure vise à diagnostiquer le mélanome ou d’autres types de cancer de la peau de manière non invasive à l’aide de l’imagerie infrarouge dynamique. Commencez par prendre une photo en lumière blanche de la lésion et des tissus sains environnants, suivie d’une image infrarouge de référence de la même région de la peau. Ensuite, refroidissez la lésion et la peau environnante.

Ensuite, supprimez la contrainte de refroidissement et enregistrez un film infrarouge du processus de réchauffage appelé récupération thermique. Enfin, effectuez l’analyse des données et le traitement d’images de la lumière blanche et infrarouge capturées pour mesurer la température de la peau en fonction du temps pendant le processus de récupération thermique, comparez la température de la peau à l’emplacement de la lésion et loin de la lésion pour évaluer les différences dans la réponse thermique comme indication d’une activité métabolique accrue qui peut être liée au cancer de la peau. En fin de compte, on peut obtenir des résultats qui montrent la génération de chaleur grâce à l’imagerie thermique dynamique.

L’imagerie infrarouge dynamique est une méthode objective et quantitative non invasive qui permet de détecter le mélanome à un stade précoce de la maladie. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés sur le terrain, telles que si je choisis les lésions du signal de l’homme est métaboliquement active et mesure le niveau d’activité métabolique combiné à une augmentation de l’apport sanguin. Cela peut être lié à la stadification du cancer.

Cette méthode implique une certaine complexité pour l’acquisition de données précises sur la température de surface à l’aide de techniques d’imagerie infrarouge et pour compenser le mouvement involontaire du sujet pendant le processus d’imagerie. Ainsi, le Dr Mcg Miguel Perini, un post-doctorant de mon laboratoire, et moi-même allons maintenant faire une démonstration de la procédure, organiser une salle d’examen à température contrôlée équipée d’une caméra infrarouge et d’un PC pour l’acquisition et le stockage d’images infrarouges, ainsi qu’une carte d’acquisition de données connectée à un ordinateur. Afin de surveiller les températures de surface de la pièce et de la peau, fixez des thermocouples à une carte d’acquisition de données pendant l’étude du patient et stockez les données de mesure sur un ordinateur.

Étant donné que la détection des lésions dans l’image thermique nécessite un effet de refroidissement, utilisez un marqueur adhésif carré pour localiser la lésion pigmentée d’intérêt et son environnement avec l’appareil photo numérique. Acquérez une image en lumière vive de la lésion pigmentée et de la fenêtre adhésive. Connectez ensuite un dermatoscope à un appareil photo numérique et capturez des images de scologie.

Le logiciel de vue de laboratoire capture et enregistre toutes les images infrarouges à l’aide du logiciel de vue de laboratoire. Capturez une image infrarouge à l’état stable avec une caméra infrarouge à mi-chemin Merlin. Appliquez un jet d’air froid sur la zone de la peau du patient contenant la lésion, ainsi que sur un diamètre de 50 millimètres de la région environnante.

Après une minute, éliminez le stress de refroidissement pour permettre à la peau de se réchauffer à température ambiante pendant trois à quatre minutes. Pendant cette phase de récupération thermique, capturer des images infrarouges de la lésion pigmentée toutes les deux secondes afin d’obtenir des distributions de température transitoires précises à la surface de la peau. Analysez les images IR à l’aide d’un code MATLAB personnalisé à cet effet, comprenant plusieurs étapes de calibrage et un système d’analyse d’images multimodal.

Commencez par appliquer un algorithme de détection de point de repère à l’image en pleine lumière pour localiser les coins du marqueur adhésif. Ensuite, identifiez les points correspondants dans l’image IR de référence, compensez les mouvements involontaires du corps ou des membres du patient en utilisant ces points comme points de repère dans un modèle de mouvement quadratique pour aligner la séquence d’images IR pendant la phase de récupération. Ensuite, utilisez le marcheur aléatoire pour guider spatialement la segmentation en plaçant des points de départ pour créer une image de masque délimitant la lésion.

Une fois la forme de la lésion déterminée, identifiez la région correspondante dans chacune des images IR enregistrées. Sélectionnez des points aléatoires à l’intérieur et à l’extérieur de la lésion, représentant respectivement la lésion et le tissu sain. Comparez ensuite les réponses thermiques transitoires des deux sites.

Enfin, préparez un tableau comprenant toutes les images IR de la lésion et de la zone environnante enregistrées dans des conditions ambiantes et deux secondes après l’excitation de refroidissement, ainsi que les réponses thermiques transitoires de la lésion et des tissus sains correspondants. Dans une étude de patient dans laquelle des patients possédant une lésion pigmentée avec une indication clinique pour la biopsie sont sélectionnés pour l’imagerie, l’activité métabolique accrue de la lésion de mélanome peut être détectée par imagerie infrarouge dynamique. Une fois les données recueillies à partir de l’étude du patient, une courbe de réponse thermique précise est obtenue avec correction de mouvement.

Il n’y a pas de différence de température entre la lésion pigmentée bénigne et le tissu cutané sain dans l’image infrarouge ou lors de la récupération thermique. L’imagerie thermique s’avère un avantage particulier dans les lésions cutanées malignes sur la base des images infrarouges. Une différence significative de température et de couleur est observée lors de la récupération thermique, uniquement à l’emplacement de la lésion de mélanome dans l’image infrarouge.

Une fois entièrement optimisée et automatisée, cette technique peut être réalisée en deux, trois minutes si elle est correctement exécutée. Cette procédure d’imagerie est inoffensive. Il n’y a aucun danger, ce qui est essentiel dans le diagnostic clinique.

Lors de cette procédure, il est important de se rappeler que le sujet doit rester aussi immobile que possible après cette procédure. D’autres méthodes comme la biopsie peuvent être effectuées afin de répondre à des questions supplémentaires telles que la stadification et le niveau de pénétration du cancer et de la deuxième lésion.