Imagem Fotoacústica Multiparamétrica no Curso de Radioterapia de Tumores Malignos de Cabeça e Pescoço

A fotoacústica multiespectral permite imagens em tempo real não invasivas, baratas e sem dose de moléculas absorvedoras de luz (absorventes), por ex. Desoxihemoglobina e hemoglobina oxigenada em tecido humano. Isso permite que a saturação de oxigênio no sangue (sO2) seja determinada em profundidades de até vários centímetros. Medições de correlatos ao volume sanguíneo e concentração de colágeno também são possíveis. Na imagem fotoacústica, o tecido a ser examinado é irradiado com pulsos de laser de infravermelho próximo (650 - 1300 nm) de nanossegundos. Se a luz do laser for absorvida localmente por uma estrutura tecidual, ela se expande termoelasticamente, o que desencadeia uma onda de pressão ultrassônica, que é medida com o auxílio de um cabeçote ultrassônico. A distribuição de pressão inicial e, portanto, a absorção no tecido podem então ser reconstruídas. Uma vez que diferentes moléculas apresentam comportamento de absorção distinto dependendo do comprimento de onda no infravermelho próximo, ao adquirir vários comprimentos de onda é possível estimar quais absorventes estão em qual concentração em uma estrutura tecidual. A eficácia e a tolerabilidade da radioterapia moderna de alta precisão para tumores de cabeça e pescoço dependem em grande parte da qualidade da imagem. Os potenciais benefícios diagnósticos da fotoacústica na radioterapia de pacientes com tumores de cabeça e pescoço dizem respeito principalmente à definição do volume alvo, à implementação da radioterapia adaptativa guiada por imagem e ao acompanhamento do tumor por imagem, bem como à detecção precoce de tumores.

A fotoacústica multiespectral possibilita principalmente a análise da hipóxia tumoral, que tem sido várias vezes associada ao aumento da radiorresistência e a um prognóstico desfavorável. Além disso, outros fatores, e. o volume de sangue e o conteúdo de colágeno no tecido são analisados.