Detta är en rapportskrivning där man skulle samla fakta samt

Ändrat särskrivningar, fixat samma typsnitt på sammanfattningen, hänvisade bilderna i texten, tog bort numrering av rubrik så det ser bättre ut.

I

Rapport 2016 KTH-STH, Flemmingsberg HL1002 Medicinska bilder 7,5 hp

22. Genomlysnings avbildning med synligt ljus for hudcancer och dermatologiska sjukdomar

Kursansvarig/Examinator: Hamed Hamid Muhammed

II

Sammanfattning Detta är en rapportskrivning där man skulle samla fakta samt fördjupa sig i en medicinsk-teknisk problemställning. Transillumination är en metod som via en ljuskälla skickar ljusstråle genom en kroppsdel eller organ för att t.ex. kontrollera avvikelser. Man använder sig av en kamera för att ta bild på det reflekterade området för att sedan bedöma arten av hudförändringen. Nevoscope är ett instrument som tar transillumination bilder som har en Nikon lins samt en Olympus kamera. Om en hudförändring kollas upp tidigt så kan man förhindra allvarliga sjukdomar och sjukliga hudförändringar. Denna genomlysningsmetod, transillumination, är snabb, effektiv och inte alls kostsam.

III

Innehållsförteckning

Sammanfattning .................................................................................................... ll Introduktion .......................................................................................................... 1 Teknisk- och Fysikalisk princip ................................................................................ 2 Signal och Bildinsamling ......................................................................................... 3 Bildrekonstruktion, presentation och bildkvalité ..................................................... 4 Diskussion och Slutsats .......................................................................................... 5 Källkritik ................................................................................................................ 6 Referenser ............................................................................................................ 7

IV

Introduktion Transillumination (TLM) innebär genomlysning av synligt ljus genom en kroppsdel eller organ för att t.ex. kontrollera avvikelser. Ett vanligt exempel är att köra genomlysnings avbildning av fingrar, som skapar en röd glöd på grund av röda blodkroppar som absorberar ljusets våglängd. Denna teknik används även på spädbarns skalle där det normalt inte bör passera något ljus vid användning av denna teknik, om annat är fallet så kan det tyda på avvikelse. TLM används också för att upptäcka tidig stadie av hudcancer samt onormal hud struktur såsom tumörer[1]. Hudcancer tenderar att kräva mer blod för att förse de cancerceller med näringsämnen och därför är kapillärbädden under det området större och mer mättad med blod än omgivande frisk vävnad. Om hudcancer kan upptäckas tidigt så är överlevnaden ganska hög. För att en hudläkare ska kunna ge diagnos på sjukliga hudförändringar, t.ex. melanom och andra hudcancer i tidiga skeden så är denna teknik väldigt användbar. Den största fördelen med TLM är dess känslighet för ökat blodflöde och vaskularisering, för att se artärer eller vener. Dess förmåga att visualisera underliggande pigmentering i ett nevus är också en fördel. Det finns riktlinjer för säkerhet vid användning av genomlysnings avbildning, såsom tidsbegränsning på 30 sekunder, ljusfilter osv.

1

Teknisk- och Fysikalisk princip Genomlysnings avbildning sker med hjälp av en ljuskälla i vilken ljus riktas från en ring runt periferin av en onormal hudförändring mot dess centrum vid en vinkel av 45 grader, som bildar en virtuell ljuskälla vid en fokalpunkt, ca 1 cm under ytan av huden vilket således gör det translucent, det ser ut som röd glöd på grund av röda blodkroppar som absorberar ljusets våglängd. Nevoscope är en typ av utrustning som tar TLM bilder. Denna utrustning kan också ta andra typer av bilder såsom ytbelysnings bilder, liknar vanlig bildtagning samt epiluminescence bilder. Denna apparat ska vara i direkt kontakt med hud vid undersökning. Den använder sig av en ljuskälla med halogenlampa med varierbar intensitets kontroll. Ljus från omgivning kan kontrolleras beroende på hur mycket störning man vill acceptera men vid TLM bildtagning vill man utesluta all omgivande ljus[3]. En Nevoscope kan bestå av en Nikon lins, linsen kan även bytas ut för att få olika förstoringar, samt en digitalkamera t.ex. Olympus C2500 för att ta dessa bilder men Nevoscopet kan även fästas på en videokamera. Om man kollar på ergonomin bakom Nevoscopet så är en kamera med lins väldigt lätthanterlig och flexibel på sådant sätt att det bara är att ta upp kameran och ta bilder. Man kan även förflytta utrustningen lätt och komma åt alla möjliga ställen på kroppen. Det som kan vara lite av en nackdel gällande ergonomin är just att en kamera kan väga ganska mycket, speciellt en stor kamera med stor lins. Detta kan i sig leda till att undersökaren kan tappa kameran och förstöra en bra utrustning då dessa kameror är väldigt känsliga.

Bild1. Till vänster kan man se hur en Nikon lins kan se ut och strukturen. Till höger kan man se denna lins i verkligheten och längst ner på linsen syns ett litet hål. Detta hål placeras över det området som man vill ta bild på[3].

2

Signal och bildinsamling Vid genomlysnings avbildning använder man sig som sagt av en ljuskälla samt kamera för att ta bilder på det specifika området. Ljus kommer att tränga igenom huden genom att man har en vinkel på 45 grader som gör att området ser rött ut på bild. Om man kunde segmentera det påverkade området så skulle dessa områden vara till stor hjälp för att klassificera olika typer av hudförändringar såsom melanom men också typ av hudcancer eller tumör. Tyvärr finns det i dagsläget inte en automatisk datorbaserad segmentering som är tillförlitligt nog. Istället får man kolla på ett interaktivt verktyg som ger användaren 6 val för TLM bilder, sedan kan användaren välja vilket segment som bäst passar hudförändringsbilden som finns som exempel och dessa lagras på dator för senare analys samt klassificering enligt en stödvektor maskin[2]. Bilder blir inte alltid perfekta. Många bilder har ofta en eller flera svarta markeringar från hudläkaren som har markerat området på huden där man vill ta bilder. Dessa markeringar visar sig på bilden och kan lätt tas som en hudförändring, istället för vanligt utmålat område, av segmenteringens algoritm, se bild2. Dessa markeringar måste alltså först uteslutas och tas bort för att analysen inte ska bli fel[2].

Bild2. Till vänster ser vi en bild på hur tekniken fungerar, längst ut på kanterna så skickas ljusstrålar genom huden för att sedan ta bild på genomlysningen vilket man ser till höger[2]. Den mörka L liknande linjen på höger bild är en markering som hudläkaren gjort.

3

Bildrekonstruktion, presentation och bildkvalité De ursprungliga TLM bilderna som tas med Nevoscope är väldigt röda i färg pga av ljuset som användes och detta gör det svårt att skilja på intensitet vilket kan vara bra om man vill kolla blodvolymen. På grund av Nevoscopets ring som källa runt hudförändringsområdet så kommer områden nära ljuset att se ljusare ut på bild medan mitten av området, det område som är längst ifrån ljuset, ser mörkare ut, se bild3. Därför behandlar man dessa bilder på en dator med verktyg som gör att man kan editera färgerna på bilderna så att det fås en så bra bild på området som möjligt för det avseende det har, om man till exempel vill se underliggande vaskulariteten.

Bild3. Här till vänster ser vi en bild som är tagen med Nevoscope och till höger har man behandlat bilden för att se det man är ute efter, en klarare bättre bild på den underliggande vaskulariteten[2]. Bilder blir inte alltid perfekta i kvalité. Med denna teknik, TLM, så krävs det inte så hög upplösning därför drar man ibland ner upplösningen så att bearbetning av bilden tar mindre tid då datorer inte alltid är supersnabba med stora filer, därmed kan kvalitén gå ner men man vill fortfarande behålla de viktiga detaljerna vilket ändå går.

4

Diskussion och Slutsatser Genomlysnings avbildning med synligt ljus är en metod som är väldigt enkel, icke invasiv metod och kräver inga förberedelser för att undersöka t.ex. en hudförändring men samtidigt är den inte väldigt specifik och man ser inte detaljer i bilderna, man får mer en generell bild. Detta kan vara ett bra första steg och granskning men det känns som att man behöver fler verktyg för att verkligen utreda och sätta fingret på vilken diagnos man ska ge. Behandling av bilder görs också mest av personer, person till person. Det kan leda till att varje person vid gränsfall av diagnos kan bedöma olika då ett automatiskt system är väldigt svårt att få till. Tekniken är det flera kliniker som har råd med och som sagt bra första steg.

5

Källkritik Det har varit svårt att hitta information om just transillumination gällande synligt ljus för hudcancer och dermatologiska sjukdomar. De vetenskapliga artiklarna som har lästs är sådana där personer testat denna teknik på flertal personer men i kombination med epiluminiscens som jag inte valt att fokuserat på. Dessa artiklar har dock haft bra information och känns väldigt pålitliga. I kurslitteraturen hittades inget gällande detta ämne vilket har gjort det svårt att leta fram information från olika källor. Detta har lett till att man endast fokuserat på två vetenskapliga artiklar och en sida för utrustning som kan användas i samband med denna metod.

6

Referenser [1]

Definition of Transillumination (2012, juni) MedicineNet INC. Hämtat: 2016, 7 april 2016 från adressen: http://www.medicinenet.com/script/main/art.asp?articlekey=15582

[2]

Brian D’A, Atam P.D, Nizae M. Computer Aided Analysis of Epi-illumination and Transillumination Images of Skin Lesions for Diagnosis of Skin Cancers, 2011. Boston, Massachusetts: 33rd Annual International Conference of the IEEE EMBS

[3]

Nevoscope adressen: http://www.nevoscope.com/illum.html

7