Количественная визуализация и обнаружение рака кожи с использованием динамических Тепловизор

Эта процедура направлена на неинвазивную диагностику меланомы или других видов рака кожи с помощью динамической инфракрасной визуализации. Начните с того, что сделайте фотографию поражения и окружающих здоровых тканей в белом свете, а затем сделайте эталонное инфракрасное изображение той же области кожи. Далее охладите, очаг поражения и окружающие участки кожи.

Затем снимите напряжение охлаждения и запишите инфракрасный фильм о процессе повторного нагрева, который называется термической рекуперацией. Наконец, выполните анализ данных и обработку изображений захваченного белого света и инфракрасных изображений для измерения температуры кожи в зависимости от времени в процессе термического восстановления, сравните температуру кожи в месте поражения и вдали от поражения для оценки различий в тепловом ответе как признака повышенной метаболической активности, которая может быть связана с раком кожи. В конечном итоге можно получить результаты, показывающие выделение тепла с помощью динамического тепловизионного изображения.

Динамическая инфракрасная визуализация является неинвазивным объективным и количественным методом, который позволяет обнаружить меланому на ранней стадии заболевания. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в этой области, такие как: является ли я мужчиной, сигнализирует ли поражение о метаболической активности и измеряет уровень метаболической активности в сочетании с повышенным кровоснабжением. Это может быть связано со стадией рака.

Этот метод влечет за собой некоторую сложность получения точных данных о температуре поверхности с помощью инфракрасных методов визуализации и компенсации непроизвольных движений объекта в процессе визуализации. Итак, доктор Мигель Перини, постдок из моей лаборатории, и я теперь продемонстрируем процедуру: организуйте смотровую комнату с контролируемой температурой, оснащенную инфракрасной камерой и ПК для получения и хранения инфракрасных изображений, а также картой сбора данных, подключенной к компьютеру. Чтобы контролировать температуру помещения и поверхности кожи, прикрепите термопары к карте сбора данных во время исследования пациента и храните данные измерений на компьютере.

Поскольку для обнаружения поражения на тепловом изображении требуется охлаждающий эффект, используйте квадратный адгезивный маркер для локализации интересующего пигментного поражения и его окружения с помощью цифровой камеры. Приобретите яркое световое изображение пигментного очага и клеевого окна. Затем подключите дерматоскоп к цифровой камере и сделайте снимки оскопии.

Программное обеспечение для лабораторного просмотра захватывает и сохраняет все инфракрасные изображения с помощью программного обеспечения для лабораторного просмотра. Получение стационарного инфракрасного изображения с помощью инфракрасной камеры Merlin на полпути. Приступайте к подаче струи холодного воздуха на участок кожи пациента, содержащий очаг поражения, а также на 50-миллиметровый диаметр окружающей области.

Через одну минуту снимите охлаждающий стресс, чтобы кожа согрелась при комнатной температуре в течение трех-четырех минут. Во время этой фазы термического восстановления каждые две секунды делайте инфракрасные изображения пигментного поражения, чтобы получить точные переходные распределения температуры на поверхности кожи. Анализируйте ИК-изображения с помощью кода MATLAB, настроенного для этой цели, включая несколько этапов калибровки и мультимодальную систему анализа изображений.

Начните с применения алгоритма обнаружения ориентиров к яркому светящемуся изображению для локализации углов маркера. Затем определите соответствующие точки на эталонном ИК-изображении, компенсируйте непроизвольное движение тела или конечности пациента, используя эти точки в качестве ориентиров в квадратичной модели движения для выравнивания последовательности ИК-изображения на этапе восстановления. Затем используйте случайный блуждающий механизм для пространственного управления сегментацией, разместив начальные точки для создания изображения маски, очерчивающего поражение.

После того, как форма поражения определена, определите соответствующую область на каждом из зарегистрированных ИК-изображений. Выберите случайные точки внутри поражения и в сторону от поражения, представляющие поражение и здоровую ткань соответственно. Затем сравните переходные тепловые отклики обоих участков.

Наконец, подготовьте таблицу, включающую все ИК-изображения поражения и прилегающей области с цветовой кодировкой при цифровой оскопии, зарегистрированные в условиях окружающей среды и через две секунды после охлаждающего возбуждения, а также переходные тепловые реакции поражения и соответствующих здоровых тканей. В исследовании пациентов, в котором пациенты с пигментным поражением с клиническим показанием к биопсии отбираются для визуализации, повышенная метаболическая активность меланомного поражения может быть обнаружена с помощью динамической инфракрасной визуализации. После сбора данных из исследования пациента получается точная кривая теплового отклика с коррекцией движения.

Нет никакой разницы в температуре между доброкачественным пигментным поражением и здоровой тканью кожи на инфракрасном изображении или во время термического восстановления. Тепловизионная визуализация имеет особое преимущество при злокачественных поражениях кожи на основе инфракрасных изображений. Значительная разница температур и цвета наблюдается при термическом восстановлении только в месте очага меланомы на инфракрасном изображении.

После полной оптимизации и автоматизации эта техника может быть выполнена за две-три минуты, если она выполнена правильно. Эта процедура визуализации безвредна. Нет никаких опасностей, и это важно в клинической диагностике.

Во время этой процедуры важно помнить, что после этой процедуры субъект должен оставаться как можно более неподвижным. Другие методы, такие как биопсия, могут быть выполнены, чтобы ответить на дополнительные вопросы, такие как стадия и уровень проникновения рака и второго поражения.