Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tương quan hình ảnh số để cải thiện phát hiện khối u tế bào đáy
Tóm tắt
Việc phát hiện biên là một khía cạnh quan trọng trong quá trình loại bỏ khối u tế bào đáy. Bởi vì khối u chỉ cứng hơn từ 3% đến 50% so với làn da khỏe mạnh xung quanh, ứng suất tập trung vào khối u trong quá trình biến dạng. Chúng tôi phát triển một kỹ thuật tương quan hình ảnh số (DIC) để cải thiện phát hiện biên bên dựa trên các tập trung ứng suất liên quan đến sự khác biệt về độ cứng giữa da khỏe mạnh và da ung thư. Các mô hình da thạch và mẫu da heo được chuẩn bị với các bao gồm tuân thủ có hình dạng, kích thước và độ cứng khác nhau. Các mẫu có bao gồm cũng như một số mẫu đối chứng được tải trọng dưới căng, và các trường ứng suất và dịch chuyển toàn trường được đo bằng DIC. Các ứng suất tập trung đáng kể phát triển xung quanh các bao gồm tuân thủ trong các mô hình da thạch, cho phép phát hiện biên khối u trong vòng 2% so với biên thực tế. Ở độ phóng đại thấp hơn, biên bên giữa giao diện da heo/bao gồm được xác định trong vòng 23% biên. Các tập trung ứng suất được xác định qua các phép đo DIC và liên quan đến các cạnh bên của các bao gồm tuân thủ. Giao thức DIC thực nghiệm được phát triển cho các mẫu mô hình có tiềm năng như một công cụ hỗ trợ trong việc phát hiện chính xác hơn biên tế bào đáy.
Từ khóa
#phát hiện biên #khối u tế bào đáy #tương quan hình ảnh số #ứng suất #mô phỏng da.Tài liệu tham khảo
Jemal A, Siegel R, Ward E, Murray T, Xu J, Smigal C et al (2007) Cancer Statistics, 2007. CA Cancer J Clin 57(1):43–46
Lin SJ, Lee SH (2006) Discrimination of basal cell carcinoma from normal dermal stroma by quantitative multiphoton imaging. Opt Lett 31:489–498
Ceilley RI, Del Rosso JQ (2006) Current modalities and new advances in the treatment of basal cell carcinoma. Int J Dermatol 45(5):489–498
Crowson AN (2006) Basal cell carcinoma: biology, morphology, and clinical implications. Mod Pathol 19:S127–S147
Heckmann M, Zogelmeier F, Konz B (2002) Frequency of facial basal cell carcinoma does not correlate with site-specific UV exposure. Arch Dermatol 138(11):1494–1497
Patel YG, Nehal KS, Aranda I, Li Y, Halpern AC, Rajadhyaksha M (2007) Confocal reflectance mosaicing of basal cell carcinomas in Mohs surgical skin excisions. J Biomed Opt 12(3):034027–10
Olmedo JM, Warschaw KE, Schmitt JM, Swanson DL (2006) Optical coherence tomography for the characterization of basal cell carcinoma in vivo: a pilot study. J Am Acad Dermatol 55(3):408–412
Rajadhyaksha M, Menaker GM, Gonzalez S, Zavislan JM, Dwyer PJ (2001) Confocal cross-polarized imaging of skin cancers to potentially guide Mohs micrographic surgery. Optics Photonics News 12(12):30
Agache PG, Monneur C, Leveque JL, Rigal J (1980) Mechanical properties and Young’s modulus of human skin in vivo. Arch Dermatol 269(3):221–232
Daly CH, Odland GF (1979) Age-related changes in the mechanical properties of human skin. J Invest Dermatol 73(1):84–87
Diridollou S, Patat F, Gens F, Vaillant L, Black D, Lagarde JM et al (2000) In vivo model of the mechanical properties of the human skin under suction. Skin Res Technol 6(4):214
Escoffier C, de Rigal J, Rochefort A, Vasselet R, Leveque J-L, Agache PG (1989) Age-related mechanical properties of human skin: an in vivo study. J Invest Dermatol 93(3):353–357
Manschot JFM, Brakkee AJM (1986) The measurement and modelling of the mechanical properties of human skin in vivo. II. The model. J Biomech 19(7):517–521
Tilleman TR, Tilleman MM, Neumann MHA (2004) The elastic properties of cancerous skin: Poisson’s ratio and Young’s modulus. Isr Med Assoc J 6(12):753–755
Peters WH, Ranson WF (1982) Digital imaging techniques in experimental stress analysis. Opt Eng 21(3):427–431
Peters WH, Ranson WF, Sutton MA, Chu TC, Anderson J (1983) Application of digital image correlation methods to rigid body mechanics. Opt Eng 22(6):738–742
Marcellier H, Vescovo P, Varchon D, Vacher P, Humbert P (2001) Optical analysis of displacement and strain fields on human skin. Skin Res Technol 7(4):246
Staloff IA, Guan E, Katz S, Rafailovitch M, Sokolov A, Sokolov S (2008) An in vivo study of the mechanical properties of facial skin and influence of aging using digital image speckle correlation. Skin Res Technol 14(2):127–134
Thompson MS, Schell H, Lienau J, Duda GN (2007) Digital image correlation: a technique for determining local mechanical conditions within early bone callus. Med Eng Phys 29(7):820–823
Zhang DS, Arola DD (2004) Applications of digital image correlation to biological tissues. J Biomed Opt 9(4):691–699
Ward AG, Sanders PR (1958) The rheology of gelatin. In: Eirich FR (ed) Rheology, theory and applications. Academic, New York, pp 313–362
Hager EA (2004) Composite gelatin delivery system for bone regeneration. Massachusetts Institute of Technology, Cambridge
Jussila J, Leppaniemi A, Paronen M, Kulomaki E (2005) Ballistic skin simulant. Forensic Sci Int 150(1):63–71
Sunaga T, Ikehira H, Furukawa S, Tamura M, Yoshitome E, Obata T et al (2003) Development of a dielectric equivalent gel for better impedance matching for human skin. Bioelectromagnetics 24(3):214–217
Ulubayram K, Aksu E, Gurhan SID, Serbetci K, Hasirci N (2002) Cytotoxicity evaluation of gelatin sponges prepared with different cross-linking agents. J Biomater Sci Polym Ed 13(11):1203–1219
Ankersen J, Birkbeck AE, Thomson RD, Vanezis P (1999) Puncture resistance and tensile strength of skin simulants. Proc Inst Mech Eng [H] 213(H6):493–501
Manschot JFM, Brakkee AJM (1986) The measurement and modelling of the mechanical properties of human skin in vivo. I. The measurement. J Biomech 19(7):511–515
Abanto-Bueno J, Lambros J (2002) Investigation of crack growth in functionally graded materials using digital image correlation. Eng Fract Mech 69(14–16):1695–1711
Abanto-Bueno J, Lambros J (2005) Experimental determination of cohesive failure properties of a photodegradable copolymer. Proc Soc Exp Mech 52:144–152
Berfield T, Patel J, Shimmin R, Braun P, Lambros J, Sottos N (2007) Micro- and nanoscale deformation measurement of surface and internal planes via digital image correlation. Exp Mech 47(1):51–62
Berfield TA, Patel JK, Shimmin RG, Braun PV, Lambros J, Sottos NR (2006) Fluorescent image correlation for nanoscale deformation measurements. Small 2(5):631–635
Hall TJ, Bilgen M, Insana MF, Krouskop TA (1997) Phantom materials for elastography. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control 44(6):1355–1365
McDermott MK, Chen TH, Williams CM, Markley KM, Payne GF (2004) Mechanical properties of biomimetic tissue adhesive based on the microbial transglutaminase-catalyzed crosslinking of gelatin. Biomacromolecules 5(4):1270–1279
Knauss WG, Chasiotis I, Huang Y (2003) Mechanical measurements at the micron and nanometer scales. Mech Mater 35(3–6):217–231
Rao SS (2002) Applied numerical methods for engineers and scientists. Prentice Hall, Upper Saddle River
Muskhelishvili NI (1953) Some basic problems of the mathematical theory of elasticity, 3rd edn. Noordhoff, Groningen
Krehbiel JD (2008) Digital image correlation for improved detection of basal cell carcinoma. University of Illinois, Urbana