Skal finne hudkreft med lys
Denne uken forsvarer to stipendiater ved Institutt for fysikk og teknologi hver sin del av et prosjekt som går ut på oppdage hudkreft ved hjelp av lys. Ett av spørsmålene det handler om, er: Får vi nok ultrafiolett lys?
Kristian Pagh Nielsen fra Danmark og Lu Zhao fra Kina har arbeidet med en optisk metode for avbildning av huden. I samarbeid har de laget en modell for hvordan lys transporteres i hud, og dessuten utviklet et optisk instrument for måling av reflektert lys fra menneskehud. Målet er at prototypen, som i dag er i bruk på Radiumhospitalet, kan videreutvikles til et billig og hendig apparat som kan brukes av allmennleger. 95 prosent av tilfellene som henvises til spesialist på grunn av bekymring for hudkreft, viser seg å ikke være kreft. Klarer allmennlegen å luke ut flere av disse tilfellene, vil store ressurser være spart.
UV-lys er et tveegget sverd
De to disputerte for doktorgraden onsdag og torsdag denne uken. Maratonpresentasjonen startet med Nielsens disputas, som blant annet omhandlet det uvanlige emnet: Får vi nok ultrafiolett lys?
– En god bieffekt av arbeidet vårt, er at vi har kunnet gjøre en del fotobiologiske studier, som for eksempel å simulere hvordan vitamin D produseres i huden. Det har vi gjort i samarbeid med professor Johan Moans gruppe ved Radiumhospitalet, forteller han.
Ultrafiolett lys fra solen er en betydelig næringskilde for mennesker. Det fører til at vitamin D dannes i huden, og overføres til blodet på en mer effektiv måte enn vitamin D fra maten vi spiser.
– Samtidig kan for mye ultrafiolett stråling skade huden og føre til hudkreft. Men vitamin D beskytter også mot mange kreftformer. Denne strålingen er et tveegget sverd, den har en dobbelthet som er veldig interessant å se nærmere på, mener Nielsen.
Måler lyset fra huden
Konkret handler diagnoseprosjektet om at man belyser et hudområde fra forskjellige vinkler og med forskjellige bølgelengder. Sykt og friskt vev har forskjellig optiske egenskaper, som spredning og absorpsjon.
– På den måten får man informasjon om hvordan huden er oppbygd, og vi får ulik informasjon fra de ulike bølgelengdene. Mye kan oppdages ved å bruke bølgelengder i synlig lys, og det er en fordel. Synlig lys er billig og lett å få tak i, smiler Nielsen.
Professor Jakob Stamnes er leder for prosjektet de to stipendiatene har arbeidet med. Ideen om å bruke optiske metoder til å kartlegge hud, kom fra et prosjekt som egentlig handlet om noe helt annet.
– Vi samarbeidet lenge med et amerikansk forskningsinstitutt om fjernmåling av havet ved hjelp av satellitt. Prinsippet var det samme: Tilbakespredning av lys. Det tilbakespredte sollyset fra havet fanges opp av satellitten. Så slo det oss at man måtte kunne bruke samme metode på hud, og til dette fikk vi prosjektmidler fra Forskningsrådet. Nå prøver vi ut prosjektet for å se om det virker i praksis, forteller Stamnes.
Mange ukjente faktorer
Å rekonstruere hudens egenskaper fra optiske spektra innebærer å løse en ligning med mange ukjente.
– Huden er bygd opp av lag med ulike egenskaper og ulik pigmentering, men bruker du lys med tilstrekkelig mange farger og retninger, får du likevel brukbar informasjon. Du kan sammenligne det med å se på skyer: En godværssky vil se helt hvit ut midt på dagen, mens den blir rødlig i lav kveldssol. Hvordan kan du vite hva som er skyens egentlige egenskaper? Vi står overfor det samme problemet, sier Nielsen.
Lager database for hudsykdommer
Huden deles vanligvis inn i tre lag: Overhud, lærhud og underhud. Lærhuden er den tykkeste delen.
– Lærhuden er dekket av overhuden, som er om lag hundre mikrometer tynn. I vår modell har vi delt overhuden inn i fem enda tynnere lag. Man skulle kanskje ikke tro at overhuden har så stor betydning, men det har den. Her finner man pigmentene, som har stor absorpsjonsevne. Hudfargen din er en blanding av hvor mye blod det er i lærhuden og hvor mye pigment det er i overhuden, forklarer Nielsen.
Når man soler seg, blir pigmentpartiklene flere, mørkere og flytter seg nærmere hudoverflaten. Fordelingen av pigmenter ved forskjellige hudsykdommer er svært ulik, og dette kan brukes i diagnosesammenheng.
– Det er naturligvis utfordrende å bruke dette systemet til å skjelne mellom syk og frisk hud, for hvis man sitter der med et bestemt optisk spekter, hvordan kan man vite hva det betyr? Spekteret blir bestemt av mange parametere. Derfor arbeider vi nå, i samarbeid med Radiumhospitalet, med å bygge opp en database for mange hudlidelser som senere kan brukes til sammenligning, opplyser Stamnes.