Multiphotonentomographische Untersuchung epithelialer Hauttumoren im Vergleich zu Laser-Scan-mikroskopischen Untersuchungen

Abstract

Hintergrund: Nichtmelanome Hauttumoren (NMSC) stellen die häufigsten malignen Neoplasien der Haut dar und nehmen in ihrer Inzidenz zu. Zu den NMSC gehören das Basalzellkarzinom (BCC) und das Plattenepithelkarzinom (SCC). Der wichtigste Risikofaktor für die Entwicklung eines SCC ist die aktinische Keratose (AK), die als Präkanzerose gilt und deren klinische Unterscheidung zum SCC schwierig sein kann. Das bisherige Standardverfahren zur Diagnosesicherung ist die invasive Biopsieentnahme mit anschließender histologischer Untersuchung. Ziel dieser Arbeit ist es, die Möglichkeiten der Multiphotonentomographie (MPT) zur Diagnostik von NMSC im Vergleich zur Laser- Scan-Mikroskopie (LSM) als nichtinvasive optische Verfahren darzustellen. Methoden: 23 Probanden mit BCC, AK oder SCC wurden mittels MPT und LSM jeweils an der erkrankten und an einer gesunden Vergleichsstelle untersucht. Außerdem wurden die mittels MPT gewonnenen Bilder anhand der zellulären, morphologischen Parameter Zellkerndurchmesser, Zellkern-Zytoplasma-Verhältnis und Zelldichte systematisch analysiert. Ergebnisse: Mittels MPT und LSM konnten horizontale Schnittbilder der verschiedenen NMSC gewonnen werden. Beide Verfahren ermöglichten die Darstellung charakteristischer Merkmale der einzelnen Tumoren, wie elongierte Zellen, Palisadenstrukturen oder Hyper- und Parakeratosen. In der Analyse der mittels MPT aufgenommenen Bilder konnte gezeigt werden, dass die untersuchten morphologischen Parameter geeignet sind, um die einzelnen NMSC voneinander zu unterscheiden. Zusammenfassung: Die MPT ist ein geeignetes nichtinvasives optisches Verfahren zur Unterscheidung der NMSC untereinander. Aufgrund der im Vergleich zur LSM höheren Auflösung ist es außerdem möglich, zelluläre, morphologische Parameter in die Diagnostik mit einzubeziehen.

Background: Nonmelanoma skin cancers (NMSC) are the most common skin cancers with an increasing incidence. Basal cell carcinoma (BCC) and squamous cell carcinoma (SCC) belong to the group of NMSC. The most important risk factor for the development of SCC is Actinic Keratosis (AK), which is considered as a precursor lesion. The clinical discrimination between AK and SCC is not possible in every case. The standard diagnostic procedure is invasive tissue biopsy followed by histological examination. The aim of this thesis was to demonstrate the applicability of multiphoton tomography (MPT) in diagnostics of NMSC by comparing it to laser scanning microscopy (LSM), which are both noninvasive optical methods. Methods: 23 Patients with BCC, AK or SCC were examined using MPT and LSM. The examination was performed in the affected area and in a healthy area for comparison. Furthermore, the images obtained by MPT were systematically analyzed on the basis of cellular morphologic parameters, such as nucleus diameter, nucleus-cytoplasm-ratio and cell density. Results: Horizontal cross sections of the different NMSC were obtained by MPT and LSM. Both systems enable the visualization of characteristics of the tumors, such as elongated cells, palisading structures or hyper- and parakeratosis. The analysis of the images obtained by MPT demonstrated that the examined morphological parameters were suitable for the differentiation of NMSC. Conclusion: MPT as a noninvasive optical system is appropriate for differentiation of NMSC. Furthermore it is possible to include cellular morphologic parameters because of the higher resolution compared to LSM.