Früherkennung von Hautkrebs durch berührungslose Infrarot-Thermografie

Infrarot-Thermografie in der Hautkrebsforschung: Wärmesignaturen zur Früherkennung

Infrarot-Thermografie ist eine nichtinvasive Bildgebungsmethode, die in der Hautkrebsforschung eingesetzt wird, um ungewöhnliche Temperaturunterschiede auf der Hautoberfläche zu erkennen, die auf krebsartige Veränderungen hinweisen können. Dieses Verfahren basiert auf dem Prinzip, dass alle Körper Infrarotstrahlung entsprechend ihrer Temperatur emittieren. Beim Menschen sendet die Haut Infrarotstrahlung aus, die mit thermografischen Kameras erfasst und gemessen werden kann. Diese Kameras wandeln die Infrarotstrahlung in ein Wärmebild um, bei dem Temperaturunterschiede als unterschiedliche Farben oder Graustufen sichtbar werden.

Die Infrarot-Thermografie nutzt die Tatsache, dass krebsartiges Gewebe eine höhere Stoffwechselaktivität als gesundes Gewebe aufweist. Während der Untersuchung wird die Haut des Patienten mit einer Infrarotkamera aufgenommen; die resultierenden Wärmebilder werden anschließend analysiert, um Bereiche mit auffälligen Wärmemustern zu identifizieren, die auf Hautkrebs hindeuten könnten. Diese Technik ermöglicht es, frühe Stadien von Hautkrebs zu erkennen, die mit bloßem Auge oft noch nicht sichtbar sind, und ist somit ein wertvolles Instrument zur Früherkennung.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurde ein thermografiegestütztes Diagnoseinstrument entwickelt, das Hautläsionen analysiert und charakterisiert, um standardisierte und reproduzierbare Ergebnisse im klinischen Umfeld zu gewährleisten. Das Gerät kombiniert aktive Infrarot-Thermografie mit thermischer Anregung – insbesondere Kühlung –, um das Wiedererwärmungsverhalten von Hautläsionen zu untersuchen. Diese Methode nutzt die erhöhte Stoffwechselaktivität und Angiogenese in krebsartigen Zellen aus, die charakteristische Wärmesignaturen erzeugen, die sich mit Infrarotkameras erfassen und auswerten lassen.

Das Gerät ist mit einer Infrarotkamera, der Optris Xi 400, ausgestattet, die eine zentrale Rolle bei der Erfassung hochauflösender Wärmebilder der Haut spielt. Die Xi 400 verfügt über Mikroskopoptiken, die Nahaufnahmen kleinster Details von Hautveränderungen ermöglichen. Sie nutzt einen ungekühlten Mikrobolometer-Detektor mit einer thermischen Empfindlichkeit von weniger als 80 mK und reagiert somit äußerst empfindlich auf minimale Temperaturänderungen. Die Kamera liefert 16-Bit-RAW-Wärmebilder mit einer Auflösung von 382 × 288 Pixeln und einer Bildrate von 27 Hz, was eine detaillierte Erfassung thermischer Daten in Echtzeit ermöglicht.

Der manuelle Motorfokus der Xi 400 und die Fokussiermöglichkeit im Bereich von 90 mm bis 110 mm gewährleisten präzise Aufnahmen, die für die genaue Beurteilung der Grenzen und Tiefen von Hautläsionen unerlässlich sind. Ein integrierter Abstandshalter sorgt für einen konstanten Abstand von 100 mm zur Haut, was gleichbleibende Messbedingungen sichert. Diese präzise Bildgebung, kombiniert mit einem integrierten Kühlsystem, ermöglicht es dem HypIRskin-System, bösartige und gutartige Hautläsionen zuverlässig zu unterscheiden.