Thickness determination of melanocytic nevi by means of optical coherence tomography

verfasst von

Arthur Varkentin

betreut von

Bernhard Wilhelm Roth

Abstract

Die vorliegende Dissertation präsentiert eine Methode zur schnellen, zuverlässigen in vivo Dickenbestimmung von melanozytären Nevi. Ein derartiges Instrument ist für die klinische Dermatologie höchst wünschenswert, da es die Identifizierung von chirurgisch relevanten Melanom-Rändern erleichtert und der Dermatologe schneller bestimmen kann, ob eine Lymphknoten-Biopsie durchgeführt werden sollte oder nicht. Dies würde die Anzahl der chirurgischen Eingriffe für die Patienten signifikant verringern. In dieser Arbeit wird die optische Kohärenztomographie (OCT) zur präoperativen in vivo Messung der melanozytären Hautinfiltrationstiefe evaluiert. Ein Vergleich mit der Breslow-Tumordicke, die aus der nachfolgenden histopathologischen Analyse, dem Goldstandard, erhalten wurde, zeigt, dass die nicht-invasive OCT-Messung die Infiltrationstiefe von melanozytären Läsionen präoperativ mit einer Genauigkeit messen kann, die mit einer invasiven histopathologischen Messung vergleichbar ist. Darüber hinaus kann das OCT volumetrische Bilder der Läsion erzeugen, die nach Anwendung eines Bildsegmentierungsalgorithmus Zugang zur lateralen und axialen Ausdehnung gewähren. Wiederholte OCT-Messungen ermöglicht so eine Verfolgung des Läsionswachstums unterhalb der Hautoberfläche und insbesondere des Dickenwachstums. Darüber hinaus wird ein multimodales Messsystem zur schnellen, nicht invasiven in vivo Hautkrebs-Früherkennung vorgestellt. Es kombiniert drei optische Modalitäten: OCT und Optoakustik (OA) zur präzisen Bestimmung der Tumortiefe und Raman-Spektroskopie, die den Läsionstyp erfassen kann und Diagnosefähigkeiten bereitstellt. Beide Geräte, OA und Raman, verwenden eineWeitfeld-Hautbeleuchtung, um die Einhaltung der maximalen zulässigen Expositionsanforderungen (MPE) für die klinische Verwendung sicherzustellen. OCT wird zur optischen Bestimmung der Tumordicke und zur volumetrischen Bildgebung verwendet, während die OA akustische Signale einsetzt, die durch optischen Absorptionskontrast für die Dickenbestimmung mit höheren möglichen Eindringtiefen im Vergleich zu OCT erzeugt werden. Ergebnisse einer präklinischen Studie sind ebenfalls Teil dieser Arbeit. Die gemessenen Läsionstiefen stimmen gut mit den histologischen Ergebnissen überein, während die Raman-Messungen deutliche Unterschiede zwischen normaler Haut und melanozytären Läsionen und zwischen verschiedenen Hautbereichen zeigen. Für zukünftige Anwendungen werden konkrete Ansätze diskutiert, um den Aufbau für den zuverlässigen Nachweis pathophysiologischer Parameter, Morphologie und Dicke verdächtiger Hautläsionen zu validieren.

Organisationseinheit(en)

Hannoversches Zentrum für Optische Technologien (HOT)
Institut für Quantenoptik

Typ

Dissertation

Anzahl der Seiten

172

Publikationsdatum

2018

Publikationsstatus

Veröffentlicht

Ziele für nachhaltige Entwicklung

SDG 3 – Gute Gesundheit und Wohlergehen

Elektronische Version(en)

https://doi.org/10.15488/3419 (Zugang: Offen)