Tumorbewertungssystem unter Anwendung hochfrequenter Ultraschall- und photoakustischer Bildgebung: Systementwicklung

Hauterkrankungen stellen ein erhebliches Gesundheitsproblem dar, das eine frühzeitige und genaue Diagnose zur Verbesserung der Patientenergebnisse erfordert. Nicht-invasive Techniken wurden untersucht, um das Unbehagen der Patienten und Komplikationen zu reduzieren, da sie die Notwendigkeit chirurgischer Eingriffe und Gewebeentnahmen ausschließen. Eine dieser Modalitäten ist die Ultraschallbildgebung, die die Visualisierung von Hautstrukturen, wie beispielsweise den Schichten, ermöglicht und entscheidende anatomische Informationen ohne Intervention liefert. Die photoakustische Bildgebung, eine weitere nicht-invasive Modalität, nutzt Licht, um Ultraschallwellen im Gewebe zu erzeugen und funktionale Informationen basierend auf Absorptionseigenschaften, wie z. B. der Verteilung von Blutgefäßen, zu erfassen. In dieser Studie präsentieren wir ein hochfrequentes lineares Array-System zur Bewertung der Tumorränder, das für die Hautbildgebung konzipiert wurde und einen 44-MHz-Zentralfrequenzwandler mit einer Bandbreite zwischen 32 und 56 MHz sowie einen abstimmbare Laser mit einer Wiederholrate von 10 Hz und einem Bereich von 690 bis 950 nm verwendet. Das System wurde sowohl im photoakustischen als auch im Ultraschallmodus mit Drahtphantomen charakterisiert. Mit einer 3D-Bühne scannte die photoakustische/Ultraschallsonde den interessierenden Bereich, um volumetrische Bilder in beiden Modalitäten zu erhalten und eine bessere Visualisierung des Gewebes zu ermöglichen. Darüber hinaus kann die Fähigkeit des abstimmbare Lasers zur multispektralen Analyse zur Verbesserung des Systems genutzt werden, um anatomische Informationen zu ergänzen und eine umfassende Bewertung von Hautanomalien, insbesondere bei der Bewertung der Tumorränder, zu erleichtern. Das entwickelte System birgt großes Potenzial zur Verbesserung der Tumorrandbewertung und stellt ein leistungsstarkes und nicht-invasives Werkzeug für die Hautbildgebung mit Potenzial für breite klinische Anwendungen dar.