Je leest:

Tumoren zoeken met licht

Tumoren zoeken met licht

Auteur: | 8 december 2008
Fotoakoestiek blijkt een geschikte methode om de ontwikkeling van bloedvaten in en om een tumor zichtbaar te maken. Promovendus Kiran Kumar Thumma van de Universiteit Twente gebruikte de techniek voor het eerst om de ontwikkeling van een tumor in de loop van de tijd te volgen. Zijn resultaten laten zien dat fotoakoestiek bij tumoronderzoek een waardevolle toevoeging is op de gebruikelijke methoden.

Zien waar een tumor zit en hoe deze groeit is een heel gedoe. De tumor zit immers onderhuids, waardoor technieken als CT scans, MRI en echografie nodig zijn om de tumor te zien. De groep Biophysical Engineering van de Universiteit Twente voegt daar nu een nieuwe manier aan toe: fotoakoestiek, waarbij de arts een onschadelijke laser gebruikt om diep in het lichaam te kijken.

De beste manier om een beeld te krijgen van een tumor is nu nog de CT-scan. Helaas geeft dit niet altijd een volledig beeld, zodat de artsen bijvoorbeeld niet weten hoe hard de tumor groeit of hoe kwaadaardig het gezwel is. Door fotoakoestiek te gebruiken als aanvullende techniek krijgt de arts deze informatie wel.

Vijver

Bij het volgen van de groei en uitzaaiing van een nieuwe tumor speelt angiogenese, oftewel de groei van nieuwe bloedvaten, een belangrijke rol. Immers, hoe meer bloedvaten er rond de tumor zitten, hoe actiever deze is. Met fotoakoestiek is het niet alleen mogelijk om de groei van bloedvaten te volgen, maar ook om de zuurstofverzadiging van het bloed in die bloedvaten te meten. Dit kan een indicatie zijn voor de aard van de tumor.

Bij fotoakoestiek worden in dit onderzoek (laser)lichtpulsen van een fractie van een seconde op een weefsel afgevuurd. Deze zorgen lokaal voor een kleine opwarming van het weefsel, die vervolgens weer een drukgolf veroorzaakt. De drukgolf plant zich voort door het lichaam en kan als ultrageluid worden gedetecteerd aan het weefseloppervlak. Zie de laserpuls als een steentje dat in een stille vijver valt: het steentje veroorzaakt golven aan het wateroppervlak. De grootte van de golven geeft informatie over de vijver, oftewel het lichaam.

Net als in echografie kan nu een driedimensionale afbeelding worden gereconstrueerd van absorberende structuren, zoals de bloedvaten in de tumor. De golflengte van de lichtpulsen is in dit onderzoek zo gekozen dat het hemoglobine, een belangrijke component van bloed, zichtbaar maakt. Doe dit een paar keer per week, en het wordt duidelijk of de tumor groeit of dat deze zich koest houdt.

De vorming van nieuwe bloedvaten in tumorweefsel, in beeld gebracht met fotoakoestiek. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Alexander Graham Bell

Het voordeel boven methoden als CT scans en echografie is dat fotoakoestiek volledig pijnloos is. Bij elke methode moet er een contrastmiddel worden ingespoten dat naar de tumor toestroomt en in de bloedvaten gaat zitten. Dit contrastmiddel is soms een beetje giftig, en een spuitje krijgen is nooit leuk. Bij fotoakoestiek doet de arts niets anders dan met een laserlichtje op het lijf schijnen.

Fotoakoestiek is voor het eerst ontdekt in de negentiende eeuw door niemand minder dan Alexander Graham Bell, de uitvinder van de telefoon. Hij liet zonlicht op een absorberend materiaal vallen en merkte dat dit geluid veroorzaakte. In de jaren zeventig is deze techniek verder ontwikkeld in het materiaalonderzoek. Door een laserpulsje op een plaat nieuw materiaal af te vuren gaat de plaat trillen. Als de plaat onbeschadigd is plant de trilling zich overal even snel voort, maar bij kleine imperfecties wijkt de trilling af. Zo spoort de industrie defecten op.

De eerste ideeën om fotoakoestiek toe te passen in biomedisch onderzoek stammen uit de jaren negentig. De eerste plaatjes van levend weefsel werden eind jaren negentig pas gemaakt, door de groep Biophysical Engineering in Twente. Sindsdien is het onderzoek wereldwijd door andere groepen opgepakt, wat betekent dat de techniek in kankeronderzoek waarschijnlijk een grote toekomst tegemoet gaat.

Zie verder op Kennislink

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 08 december 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.