Zur Hauptnavigation wechseln Zur Suche wechseln Zum Hauptinhalt wechseln

Non-invasive optical biopsy of skin lesions by multimodal system with OCT, ultrasound, photoacoustics and Raman spectroscopy

  • Anatoly Fedorov Kukk*
  • , Di Wu
  • , Rüdiger Panzer
  • , Steffen Emmert
  • , Bernhard Roth
  • *Korrespondierende*r Autor*in für diese Arbeit

Publikation: Beitrag in Buch/Bericht/Sammelwerk/KonferenzbandAufsatz in KonferenzbandForschungPeer-Review

Abstract

The incidence of skin cancer, including melanoma, has been steadily increasing over the past decades. Early-stage melanoma often exhibits minimal symptoms, making it challenging to detect. However, when it progresses to later stages and spreads to the lymph nodes, the chances of survival significantly decrease. The current diagnostic gold standard involves invasive and time-consuming procedures, such as visual examination, excision, and histological examination of tissue samples. As an alternative, we developed a new multimodal optical system that addresses these challenges by integrating ultrasound (US), photoacoustic tomography (PAT), optical coherence tomography (OCT) and Raman spectroscopy (RS) into a single measurement unit. The optical coherence tomography OCT delivers detailed structural and depth information for thin skin lesions, while US and PAT enable the assessment of penetration depth in thicker lesions, and Raman spectroscopy analyzes the chemical composition of skin lesions, aiding in the differentiation between benign and malignant cases. The US and PAT are seamlessly integrated using an acoustical reflector inside a custom-made water tank, enabling C-mode measurements at the same position as OCT and RS without the need to switch scanning heads. Our system offers a fast and non-invasive approach to measure the dignity and maximal depth of skin lesions, which can help the dermatologists to make informed decisions regarding excision margins. The exemplary imaging capabilities of the presented multimodal setup are demonstrated in vivo on human nevus, which was excised after the measurement. The obtained results are compared with corresponding histological images for comprehensive evaluation.

OriginalspracheEnglisch
Titel des SammelwerksMultimodal Biomedical Imaging XIX
Herausgeber/-innenFred S. Azar, Xavier Intes
Herausgeber (Verlag)SPIE
Seitenumfang6
ISBN (elektronisch)9781510669277
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 12 März 2024
VeranstaltungSPIE BiOS 2024 - San Francisco, USA / Vereinigte Staaten
Dauer: 27 Jan. 20241 Feb. 2024

Publikationsreihe

NameProgress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE
Band12834
ISSN (Print)1605-7422

Konferenz

KonferenzSPIE BiOS 2024
Land/GebietUSA / Vereinigte Staaten
OrtSan Francisco
Zeitraum27 Jan. 20241 Feb. 2024

UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs)

2015 einigten sich die UN-Mitgliedstaaten auf 17 globale Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) zur Beendigung von Armut, zum Schutz des Planeten und zur Förderung des allgemeinen Wohlstands. Hiermit leisten wir einen Beitrag zu folgendem/n Ziel(en) für nachhaltige Entwicklung (SDGs):

  1. SDG 3 - Gute Gesundheit und Wohlergehen
    SDG 3 Gute Gesundheit und Wohlergehen

ASJC Scopus Sachgebiete

  • Elektronische, optische und magnetische Materialien
  • Atom- und Molekularphysik sowie Optik
  • Biomaterialien
  • Radiologie, Nuklearmedizin und Bildgebung

Dieses zitieren