Kombinationsinstrument för detektering av prostatacancer : effekter vid ingjutning av Ramanprobe i resonanssensor och temperaturberoende

• Kombinationsinstrument för detektering av prostatacancer – effekter vid ingjutning av Ramanprobe i resonanssensor och temperaturberoendeMorgan Nyberg Doktorand Institutionen för systemteknik, Luleå tekniska universitetKerstin Ramser Universitetslektor Institutionen för systemteknik, Luleå tekniska universitetOlof A. Lindahl Professor Institutionen för systemteknik, Luleå tekniska universitetBakgrundProstatacancer är den cancer som orsakar flest dödsfall bland svenska män. Nya metoder för att detektera och lokalisera prostatatumörer behövs eftersom inga pålitliga metoder finns. Vår avsikt var att utveckla ett nytt instrument som kombinerar resonanssensorteknik och Ramanspektroskopi. Det skulle möjliggöra att detektera och diagnostisera tumörer direkt vid patientundersökningar, vilket minskar risken för komplikationer. Båda teknikerna har visat lovande resultat in vitro. Resonanssensorelement (RSE) består av piezoelektriska kristaller. Förändringen i resonansfrekvens (Δf) för RSE när det kommer i kontakt med ett objekt visar objektets styvhet. Avvikande styvhet kan bero på en tumör. Ramanspektroskopi är en optisk metod som ger information om molekylärt innehåll och förändringar, som kan identifiera cancer. Idén är att integrera en endoskopiskt utformad Ramanprobe som innehåller optiska fibrer i ett cylindriskt ihåligt RSE. I denna studie undersöktes hur kombinationsinstrumentet bäst skall utformas för att undvika förlust i känslighet av RSE:t. Resonansfrekvensen för piezoelektriska material är temperaturberoende. Ett kliniskt instrument används i miljöer med varierande temperatur. Här undersöktes hur detta påverkar förmågan att avgöra styvhet.MetodEffekterna på Δf undersöktes då tunna stålrör (Ø 0,8 mm och Ø 1,2 mm) gjöts in i ett rörformat RSE (l = 15 mm, Øy = 5 mm Øi = 2,8 mm) med kautchuk (Wacker Elastosil RT622, Wacker Chemie GmbH, München, Tyskland). Effekten av mängden gjutmassa uppmättes genom att jämföra hel och halv fyllnad. Effekter av temperaturvariation på Δf undersöktes med ett resonanssystem Venustron® (Axiom Co. Ltd., Koriyama Fukushima, Japan). Mätningarna genomfördes på silikonplatta. I ena fallet varierades hela uppställningens temperatur, i det andra varierades silikonplattans temperatur så övrig utrustning hölls rumstempererad.ResultatResonansfrekvensen och signalkvaliteten förändrades minst med tunnaste stålröret samt med minsta mängden gjutmassa. Största skillnaden i Δf uppmättes till 20,7 Hz vid 1,00 mm djup då hela uppställningens temperatur varierades (22,7°C – 28,4°C). Det är i linje med storleken på feluppskattningarna i tidigare undersökningar gjorda med resonanssensorteknik i rumstemperatur.SammanfattningDenna studie visar på att integration av Raman probe i RSE med bibehållen förmåga att avläsa styvhet är möjlig om man väljer en god metod samt att RSE har försumbar temperaturdrift vid måttliga temperaturvariationer.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Medicinteknik -- Annan medicinteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Medical Engineering -- Other Medical Engineering (hsv//eng)

Nyckelord

Medical Engineering for Healthcare

Medicinsk teknik för hälsovård

Centre - Centre for Biomedical Engineering and Physics (CMTF)

Centrumbildning - Centrum för medicinsk teknik och fysik (CMTF)

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

kon (ämneskategori)