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83. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e. V.

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e. V.

16.05. - 20.05.2012, Mainz

Entwicklung des Hyperspectral Imaging für die in-vivo Klassifikation humaner Schleimhaut

Meeting Abstract

  • corresponding author Andreas Gerstner - Klinik für HNO-Heilkunde / Chirurgie, Bonn
  • Wiebke Laffers - Klinik für HNO-Heilkunde / Chirurgie, Bonn
  • Boris Thies - Geographische Fakultät, Philipps-Universität, Marburg
  • Ron Martin - Geographische Fakultät, Philipps-Universität, Marburg
  • Friedrich Bootz - Klinik für HNO-Heilkunde / Chirurgie, Bonn

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. 83. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. Mainz, 16.-20.05.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12hnod226

doi: 10.3205/12hnod226, urn:nbn:de:0183-12hnod2260

Veröffentlicht: 4. April 2012

© 2012 Gerstner et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: An Hauttumoren wurde das in der Erdfernerkundung bewährte Prinzip des Hyperspectral Imaging erstmals auf den Menschen übertragen. Wir haben ein System entwickelt, mit dem Tumore der Schleimhaut des oberen Aerodigestivtraktes quantitativ analysiert und klassifiziert werden können. Zum jetzigen Zeitpunkt können wir die Machbarkeit dieses Ansatzes belegen und erste Vergleichsdaten präsentieren.

Material & Methoden: Über ein konventionelles Operationsmikroskop wird die Schleimhaut mit monochromatischem Licht sequentiell belichtet und das reflektierte Licht detektiert. Der erhaltene Bildstapel wird den in der Erdfernerkundung etablierten Algorithmen unterzogen. Zur Histologie wird anschließend eine Gewebsprobe gewonnen.

Ergebnisse: Anhand von 20 Mikrolaryngoskopien konnten wir die Machbarkeit beweisen. Aufgrund der Optik ist der Spektralbereich 390-680nm verfügbar. Die λ-Bildstapel waren tatsächlich für die Analyse mit der vorhandenen Software geeignet. Die Principal-Component (PC)-Analyse ergab typischerweise für die erste PC eine Beladung von 95%. Mittels unsupervidierter Klassifikation wurden die erkennbar veränderten Schleimhautareale geclustert. In Einzelfällen mit gleicher Histologie wurden die Spektralprofilen eines Patienten auf einen anderen angewandt; die so erstellten Cluster markierten exakt das jeweilige erkrankte Schleimhautareal des anderen Patienten.

Schlussfolgerung: Die ersten Ergebnisse belegen, dass die Technik des Hyperspectral Imaging auf die Schleimhaut des oberen Aerodigestivtraktes angewandt werden kann. Dank der Übertragbarkeit der Spektralprofilen ist sie prinzipiell für ein Screening geeignet, auch wenn es dafür erforderlich ist, zunächst eine Bibliothek mit einer Vielzahl von Spektralprofilen verschiedener Veränderungen aufzubauen.