Η ακτινοβολία terahertz εναντίον του καρκίνου του δέρματος

Από την ιστοσελίδα PhysicsWeb, 14 Απριλίου 2004

Φυσικοί στη Βρετανία θεωρούν ότι έχουν αναπτύξει μια τεχνική που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να ανιχνεύσει τους καρκίνους του δέρματος και άλλους επιθηλιακούς όγκους μη ορατούς με το γυμνό μάτι. Η τεχνική, που στηρίζεται στην ακτινοβολία σε υψηλές συχνότητες (terahertz), θα μπορούσε να είναι μια αποτελεσματική και μία μη εγχειρητική εναλλακτική λύση προς τις συμβατικές ιατρικές τεχνικές απεικόνισης, που χρησιμοποιούνται για να εντοπίσουν αυτούς τους τύπους των όγκων (E. Pickwell και λοιποί. 2004 MED Phys.. Biol. 49 1595).

Το 85% όλων των καρκίνων βρίσκονται στο επιθήλιο - δηλαδή πάνω ή κοντά στο δέρμα - αλλά το μικρό τους μέγεθος τους κάνει δύσκολο να ανιχνευτούν. Επιπλέον, ο δερματικός ιστός πρέπει να αφαιρεθεί χειρουργικά για να αναλυθεί, που είναι και χρονοβόρο και χρειάζεται εγχείρηση.

Η τεχνική που αναπτύχθηκε από την Emma Pickwell και συνάδελφους της στο Πανεπιστήμιο του Καίμπριτζ και την TeraView θα μπορούσε να υπερνικήσει αυτά τα προβλήματα αν εκμεταλλευτούμε το γεγονός ότι το νερό απορροφά έντονα την ακτινοβολία στις συχνότητες μεταξύ των 0,1 και 3 terahertz(1 Tera=10¹²). Δεδομένου ότι ο καρκινώδης ιστός έχει συνήθως μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε νερό από τον υγιή ιστό, η ακτινοβολία στην περιοχή των terahertz θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την διαφοροποίηση μεταξύ των δύο ιστών. Επιπλέον, η ομάδα έχει εμφανίσει για πρώτη φορά ότι η απεικόνιση με terahertz μπορεί να χρησιμοποιηθεί in vivo.

Το υγιές δέρμα περιέχει νερό περίπου 70%, έτσι η Pickwell ανέπτυξε αρχικά ένα υπολογιστικό μοντέλο προσομοιώνοντας την αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας terahertz με το νερό. Οι επιστήμονες εξέτασαν το μοντέλο τους συγκρίνοντας τις προβλέψεις του με τα αποτελέσματα των δοκιμών σε 20 υγιείς εθελοντές.

Μετρώντας με ποιο τρόπο οι παλμοί της ακτινοβολίας terahertz ανακλάστηκαν από το δέρμα στους πήχεις των χεριών και τις παλάμες των εθελοντών, η Pickwell και οι συνάδελφοι της ήταν σε θέση να διακρίνουν μεταξύ διαφορετικών τύπων του δέρματος, όπως το ξηρό και το κανονικό δέρμα. Το πιο σημαντικό, διαπίστωσαν ότι η μέθοδος προσομοίωσής τους ήταν σε θέση να προσομοιώσει επιτυχώς την αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας με το κανονικό δέρμα.

"Η επιτυχία της εφαρμογής της προσομοίωσης με το δέρμα ενισχύει την κατανόηση που έχουμε για την αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας terahertz με το βιολογικό ιστό", λέει η Pickwell. "Εκμεταλλευόμενοι τις διαφορές στην ανάκλαση της ακτινοβολίας terahertz με το κανονικό και το άρρωστο δέρμα μπορεί να οδηγηθούμε στην απεικόνιση terahertz που χρησιμοποιείται στα νοσοκομεία ως κλινικό εργαλείο για να ταυτοποιεί τις περιοχές του καρκίνου."