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    Um dispositivo baseado em LED para imagens de danos à pele induzidos por radiação

    Imagens SFDI de melanina, hemoglobina total (Hb) e saturação de oxigênio (sat. O2) da mama tratada de 49 anos. sujeito, no início e no final do tratamento de radiação (52 Gy de um total de 60 Gy). Os painéis da direita mostram a variação percentual da linha de base da melanina (topo), e hemoglobina total e saturação de oxigênio (parte inferior) para todos os pontos temporais do estudo. Crédito:Optical Society of America

    Para erradicar quaisquer células cancerosas que possam permanecer após a cirurgia ou quimioterapia, muitas pacientes com câncer de mama também são submetidas a radioterapia. Todos os pacientes experimentam efeitos colaterais indesejáveis, incluindo irritação na pele, e às vezes descamação e formação de bolhas. Os pacientes também podem desenvolver descoloração permanente da pele e espessamento do tecido mamário meses, ou mesmo anos, depois do tratamento. Atualmente, não há método para prever a gravidade desses efeitos agudos e tardios, e mesmo a avaliação atual desses efeitos é baseada na pontuação subjetiva.

    Pesquisadores do Beckman Laser Institute (BLI) e da Clínica Médica, e o Departamento de Radiação Oncológica da Universidade da Califórnia, Irvine está testando um novo dispositivo de imagem desenvolvido pela start-up, Modulated Imaging Inc. (Irvine, CA). Um desses estudos é projetado para monitorar, quantificar, e esperançosamente um dia predizer os níveis de toxicidade cutânea induzidos pela radioterapia. Anaïs Leproux, um pesquisador pós-doutorado no BLI e autor principal do artigo, relatará o trabalho no congresso OSA Biophotonics:Optics in the Life Sciences, realizada de 2 a 5 de abril em San Diego, Califórnia, EUA.

    "Usamos luz visível e infravermelha próxima com uma potência muito baixa e a projetamos na mama, "disse Leproux." Estamos tentando caracterizar os danos à pele durante a terapia de radiação, especialmente para o tratamento do câncer de mama. "

    Usando sua nova técnica de imagem, o objetivo do projeto é utilizar medidas precisas para caracterizar a toxicidade cutânea de tecidos expostos à radiação. Ao rastrear essas medições ao longo do tratamento, Leproux e sua equipe esperam entender melhor os fatores envolvidos nos danos à pele e, esperançosamente, como prever toxicidades agudas e tardias.

    "A toxicidade é basicamente o dano à pele, um efeito colateral da radiação, "disse Leproux." Há uma ampla gama de efeitos colaterais que estamos observando; eritema, hiperpigmentação, descoloração, descamação seca ou úmida. A necrose pode acontecer, mas é menos comum. "

    Eritema é o nome formal para vermelhidão superficial da pele, e descamação é descamação da pele. O espessamento da pele é um efeito colateral comum tardio.

    “A luz incide sobre o tecido mamário. Ao interagir com a pele; a luz é espalhada e parte é absorvida, "disse Leproux." A luz refletida é detectada por uma câmera. Basicamente, você está medindo a absorção e as propriedades de espalhamento do tecido. "

    Mais especificamente, ela e seu grupo usam oito comprimentos de onda diferentes de luz visível e infravermelha de LEDs, medindo quanto de cada energia é absorvida pela pele. Isso fornece a eles valores quantitativos indicativos da saúde da pele.

    Para gerar esses valores com precisão, a luz dos LEDs é modulada espacialmente, transmitindo padrões distintos com um dispositivo de micro-espelho digital dentro do instrumento. Formalmente, esta técnica de imagem funcional é chamada de imagem de domínio de frequência espacial, ou SFDI.

    "Como usamos vários comprimentos de onda de luz, realizamos espectroscopia e obtemos o conteúdo de melanina, hemoglobina tecidual, no estado desoxigenado e oxigenado, a partir do qual podemos calcular o volume total de sangue e a saturação de oxigênio no tecido, "Leproux disse." Nós medimos superficialmente, cerca de três a cinco milímetros de profundidade. "

    Este olhar não invasivo de apenas alguns milímetros pode revelar muito sobre as mudanças que a radiação induz. Também, porque eles usam uma tecnologia de projetor, eles medem grandes áreas (cerca de 20 cm por 20 cm) sem digitalização.

    "Esperamos poder ver o espessamento da pele nos parâmetros de dispersão que estamos observando, "disse ela." Achamos que a radiação induz uma remodelação do colágeno na pele, que deve ser visto como uma mudança no parâmetro de espalhamento. "

    O grupo abordou as preocupações levantadas pelos médicos de que a própria imagem expõe a pele a radiação adicional, e calculou como seu dispositivo de baixa energia se compara à exposição ao sol. "Dez medições com nosso dispositivo correspondem aproximadamente a dois segundos no sol, "Disse Leproux.

    Embora os resultados ainda estejam em sua infância, eles mostram um grande potencial, identificar com sucesso tendências distintas na saturação de melanina e oxigênio ao longo do tempo de tratamento.

    Junto com o objetivo de um dia prever as reações de um paciente à radioterapia, o grupo espera otimizar o dispositivo de outras maneiras ao longo do caminho, talvez ajudando a orientar o desenvolvimento de melhores loções para tratar esses efeitos colaterais, além de diminuir o tamanho do próprio instrumento.

    "Poderíamos otimizar o instrumento atual para ter medições mais curtas com um dispositivo mais barato. Isso é algo que veremos, "disse Leproux.

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