Экспериментальное исследование возможности диагностики рака кожи с помощью терагерцовой спектроскопии
Авторы: Зайцев К.И., Карасик В.Е., Новицкая Е.В., Рыжий В.И., Фокина И.Н.
Опубликовано в выпуске: #12(12)/2012
DOI: 10.18698/2308-6033-2012-12-489
Раздел: Приборостроение | Рубрика: Оптотехника
Рассмотрена возможность диагностики различных видов рака кожи - плоскоклеточного рака, эпителиоидноклеточной меланомы, инфильтрирующей карциномы - с помощью терагерцовой спектроскопии. Показано, что изображающая система, построенная на основе сканирующего терагерцового спектрометра, позволяет определить полную область поражения кожи раком, найти все зоны поражения, включая не обнаруживаемые визуально или с помощью существующих систем диагностики. В ходе эксперимента получены параметрические изображения образцов кожи in vitro. На параметрических изображениях всех образцов наблюдается контраст между больными и здоровыми тканями. Обзор существующих аппаратных методов исследования заболеваний кожи, а также результаты экспериментальных исследований показали перспективность разработки новых терагерцовых систем диагностики заболеваний эпителиальных тканей.
Литература
[1] Barral J.K. In Vivo High-Resolution Magnetic Resonance Imaging. A Dissertation Submitted to the Department of Electrical Engineering and the Committee on Graduate Studies of Stanford University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy, 2010
[2] Денисов Л.Е., Курдина М.И., Поткаев Н.С., Володин В.Д. Активное выявление злокачественных новообразований кожи. М., 1995. С. 29
[3] Aspres N., Egerton I.B., Lim A.C. Imaging the skin // Australas J. Dermatol. 44(1): 19–27. 2003
[4] Cohen D.E., Sangueza O.P., Fass E. In vivo cutaneous surfacemicroscopy: revised nomenclature // Int. J. Dermatol. 32(4): 257–258. 1993
[5] Bleve M., Capra P., Pavonetto F. Ultrasound and3DSkin Imaging: Methods to Evaluate Efficacy of Striae Distensae Treatment // Dermatology Research and Practice. 2012. Vol. 2012. Article ID 673706. 10 p.
[6] Hoffmann K., Happe M., Schuller S. Ranking of 20 MHz sonography of malignant melanoma and pigmented lesions in routine diagnosis // Ultraschall Med. 20:104-109. 1999
[7] Heinritz H., Benzel W., Hoffmann K., Iro H. Imaging superficial skin tumors of the ENT area. High frequency ultrasound in comparison with computerized tomography and magnetic resonance tomography // HNO. 43:6–11. 1995
[8] Song H.K., Wehrli F.W., Ma J. Invivo MR microscopyof thehuman skin // MRM. 37:185–191. 1997
[9] Branzan A.L., Landthaler M., Szeimies R.–M.. In vivo confocal scanning laser microscopy in dermatology // Lasers Med Sci. 22(2):73–82. (2007)
[10] Mogensen M., Thrane L., Jorgensen T.M. OCT imaging of skin cancer and other dermatological diseases // J. Biophotonics. 2(6–7):442–451. (2009)
[11] Rubens H., Nichols E.F. Heat Rays of Great Wave Length // Phys. Rev. 4. 314–323. 1897
[12] Auston D.H. Picosecond Optoelectronic Switching and Gating in Silicon // Appl. Phys. Lett. 26. 101–103. 1975
[13] Wallace V.P., Woodward R.M., Fitzgerald A.J. Terahertz Pulsed Imaging of Cancers // Proceedings of SPIE. 2003. Vol. 4949
[14] Ashworth P.C., Pickwell-MacPherson E., Provenzano E. Terahertz Pulsed Spectroscopy of Freshly Existed Human Breast Cancer // Optics Express. 2009. Vol. 17. No. 15
[15] Reid C. Spectroscopic Methods for Medical Diagnosis at Terahertz Wavelength. A thesis submitted to University College London for the degree of Doctor of Philosophy. 2009. Р. 193
[16] Pickwell E., Wallace V.P., Cole B.E. A Comparison of TPI with Microradiography for Depth Imaging of Enamel Demineralization in vitro // Caries Reserch, 41:49-55. 2007
[17] Joseph C.S., Yaroslavsky A.N., Lagraves J.L. DualFrequency Continous Wave Terahertz Transmission Imaging of Nonmelanoma Skin Cancer // Proceedings of the SPIE. 2010. Vol. 7601. Р. 760104-760104-8
[18] Зайцев К.И., Фокина И.В., Федоров А.К., Юрченко С.О. Анализ спектральных характеристик воды и льда в ТГц-области спектра в процессе фазового перехода // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. Спец. выпуск «Моделирование физических и технических процессов». 2012
[19] Зайцев К.И., Карасик В.Е., Королева С.А., Фокина И. Н. Исследование возможности использования терагерцовых изображающих систем для медицинской диагностики // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. № 4
[20] Zaytsev K.I., Karasik V.E., Fokina I.N. Studyof Terahertz Pulsed Imaging of Skin Cancers // Abstract Book. The 2-nd International Conference «Terahertz and Microwave Radiation: Generation, Detection and Applications», Moscow, Russia, 20–22 June 2012
[21] Sun Y., Fischer B.M., Pickwell-MacPherson E. Effects of formalin fixing on the terahertz properties of biological tissues // J Biomed Opt. 14(6):064017. 2009
[22] Алехнович В.И., Зайцев К.И., Карасик В.Е., Фокина И. Н. Математическое моделирование процесса рассеяния электромагнитного излучения на проводящих диэлектрических телах сложной формы // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. Спец. выпуск «Прикладная математика и механика». 2012