Bloedvaten borsttumor in beeld met fotoakoestiek
ArrayFotoakoestische technieken kunnen een waardevolle aanvulling vormen op echo’s en röntgenfoto’s bij de vaststelling van borstkanker. Dat blijkt uit de eerste tests bij patiënten waarbij gebruik is gemaakt van de Photoacoustic Mammoscope die door de Universiteit Twente is ontwikkeld. Vooral de verhoogde aanwezigheid van bloedvaten in en rondom een tumor is op deze manier goed in beeld te brengen, aldus onderzoeker Srirang Manohar van de groep Biophysical Engineering. De tests zijn uitgevoerd in het Medisch Spectrum Twente en de onderzoekers publiceren hun bevindingen op 13 september in het vakblad Optics Express.
Bij vier van de vijf onderzochte patiënten meten de onderzoekers gebieden met een hogere fotoakoestische intensiteit die zij toeschrijven aan de ‘vascularisatie’ van de tumor: de tumor wordt gevoed door een dicht stelsel van kleine bloedvaten. Die zijn niet altijd goed te zien op een röntgenfoto, maar kunnen een aanwijzing zijn voor een kwaadaardige tumor. Fotoakoestiek lijkt daarmee waardevolle extra informatie te kunnen geven over de aard van de tumor: in één van de nu gepubliceerde gevallen wekken röntgenfoto en echo de indruk van een goedaardig gezwel, terwijl de fotoakoestische scan een ringvormig gebied laat zien met een hoge intensiteit die wijst op mogelijke kwaadaardigheid.
Luisteren naar licht
De Twente photoacoustic mammoscope (PAM) die door de UT-onderzoekers is ontwikkeld, maakt gebruik van gepulst licht uit een laser, waarmee een gedeelte van de borst wordt gescand. Door de absorptie van de laserpulsen bijvoorbeeld door een bloedvat, vindt er lokaal lichte opwarming plaats, die een drukgolf tot gevolg heeft. Die drukgolf is vervolgens te detecteren als ultrageluid. Door nu te berekenen waar de drukgolf vandaan is gekomen, kan de plaats van het bloedvat zichtbaar worden gemaakt. Een alternatief zou zijn om direct het licht te meten dat door het weefsel schijnt. Dit wordt echter onderweg dusdanig verstrooid dat het complex is om een goede afbeelding te krijgen. Zou alleen ultrageluid gebruikt worden zoals bij een echo, dan komen de details van bloedvaten niet in beeld omdat bloed nauwelijks ultrageluid reflecteert. De combinatie van licht en ultrageluid heft deze beide nadelen op: ultrageluid wordt niet verstrooid en het fotoakoestische signaal geeft het effect van licht op de bloedvaten weer.
Sneller
Anders dan bij het maken van een röntgenmammogram, wordt de PAM-scan uitgevoerd terwijl de patiënt ligt. De borst wordt slechts licht ingeklemd en het onderzoek is weinig belastend. Wel kost een scan op dit moment nog ongeveer een half uur. Met snellere detectoren voor ultrageluid is deze snelheid op te voeren, verwacht Manohar.
Het onderzoek toont de bruikbaarheid van fotoakoestiek aan om vascularisatie rondom een tumor in beeld te brengen. Nader onderzoek is nodig om vast te stellen tot op welke hoogte deze beelden iets zeggen over de aard van de tumor. Hiervoor zijn klinische studies op grotere schaal nodig.
Het onderzoek is een samenwerking van het Instituut voor Biomedische Technologie (BMTI) van de UT met de ziekenhuizen van Medisch Spectrum Twente in Enschede en Oldenzaal. Srirang Manohar wordt ondersteund door de Technologiestichting STW en de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek NWO.