Photodiagnostik der weiblichen Brustdrüse anhand chaostheoretischer Berechnung rückgestreuter Photonen

Zusammenfassung

Das Thema dieser Untersuchung ist der klinische Einsatz der Photodiagnose nach R. Jindra, einer neuartigen photophysikalischen Untersuchungsmethode der weiblichen Brust. Licht (670 nm, 0,8 mW) wird von einem Laser in Gewebe eingebracht. Das vom Gewebe rückgestreute Licht wird in ein elektrisches Signal gewandelt, verstärkt, und als Kurve am Oszilloskop angezeigt. Die fraktale Dimension (FD) der Kurve, die den Stoffwechsel des untersuchten Gewebes anzeigt, wird mit einer speziell entwickelten Software berechnet. Rückschlüsse über die Gewebsstruktur sind damit möglich.

Durch 96 schmerzfreie und nicht invasive Messungen an 12 gesunden, prämenopausalen Frauen haben wir die durchschnittliche FD von gesundem Brustgewebe mit 2,37 ± 0,18 bestimmt. Zwischen perimamillärem und peripherem Brustgewebe bestanden keinerlei statistisch signifikante Unterschiede. Als pathologisch haben wir die FD dann angesehen, wenn ihr Wert gleich der ersten Standardabweichung unter dem evaluierten Wert für gesundes Brustdrüsengewebe lag oder kleiner war (FD ≤ 2,19). Dieses Verfahren wurde an prämenopausalen Patientinnen mit Brusttumoren angewandt (die Tumoren waren zuvor durch Palpation oder durch Mammographie entdeckt worden und wurden anschließend histologisch verifiziert). Es zeigte eine Sensitivität von 83,3 % und eine Spezifität von 72,7 %.

Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass Wechselwirkungen zwischen Licht und Gewebe abhängig vom Stoffwechsel durch deterministisches Chaos dargestellt und durch die FD beschrieben werden kann. Mittels der FD ist die Differenzierung zwischen gesundem und malignem Gewebe möglich.

Abstract

The subject of this survey is Jindra's use of photodiagnosis, a new method for investigating conditions of the female breast. Light, produced by a laser (670 nm, 0.8 mW) and backscattered from tissue is converted into an electrical signal, amplified and displayed as a curve on an oscilloscope. The curve's fractal dimension (FD), which indicates the metabolism of the tissue under investigation, is calculated using specially developed software, allowing conclusions about the tissues structure to be drawn.

By means of 96 painless measurements on 12 healthy premenopausal women, the average FD of healthy tissue was established as 2.37 ± 0.18. No statistically significant differences were detected between paramamillary measurements taken on the glandular body and those made on the breast parenchyma. Tissue was defined pathological if the FD value was equal to or more than one standard deviation below than this mean (FD ≤ 2.19). This procedure was applied to seventeen patients with various breast conditions (previeously diagnosed by imaging techniques and palpation and afterwards verfied by histology), yielding a sensitivity of 83.3 % and a specifity of 72.7 %.

We have found that the metabolism of biological tissue acts in a chaotic mode visible by fractal response and that differentiation of healthy from malignant tissue is possible by the fractal dimension.

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