「幼兒手腕皮膚變黑」的可能診斷

「幼兒手腕皮膚變黑」的可能診斷

台大皮膚科  王修含 醫師

Q:我的寶寶5歲了,手腕內側的皮膚比他其它的部位黑,之前覺得可能洗不乾淨,可是刷了也沒用。
看過醫生說是因為這個部分的皮膚層變厚。我想請問為何如此?謝謝。
心急的媽媽

A: 幼兒手腕皮膚變黑,有相當多種可能性,
從常見疾病到罕見疾病都有。
實際看到病灶診察才能確立診斷,提供最常見的情況供作參考:

1. 發炎後色素沉澱 (post-inflammatory hyperpigmentation)
與雷射術後俗稱的「反黑」原理相似,
先前該處可能有皮膚炎(濕疹),導致患部的黑色素細胞受到破壞,
在皮膚炎痊癒後,會變得比正常皮膚暗沉,
但這對健康完全不會有負面影響,隨著時間經過
(通常半年內,也可能歷時一年或更久),
會逐漸自行消退。

2. 斑塊狀類澱粉沉澱 (macular amyloidosis)
某些表皮細胞受傷壞死後,沉積於上層真皮層,
造成暗沉的外觀,如果只有皮膚有症狀,
對健康也不會有負面影響,但這種病灶不會自行消退。

3. 慢性苔蘚化 (lichen simplex chronicus)
根據您的描述:
「後來看過醫生說是因為這個部分的皮膚層變厚」
有可能是指這種情況,增厚的是表皮層的部位,
這是一種慢性皮膚炎,可因長期磨擦、搔抓引起,
治療後即可痊癒,不用擔心!

4. 蒙古斑 (Mongolian patch)
此病機率不高,因為手腕不是好發部位,而且大部份在四歲前就會消退。

蒙古斑(Mongolian spot)常發現在健康嬰兒的臀部,呈現片狀的灰藍色外觀,東方人比白種人更常發生,所以西方人為它取名「蒙古斑」。蒙古斑在出生時就會出現,隨後在四年內逐漸消失,但也可能持續終生。可參見:
http://tw.myblog.yahoo.com/skindr-wang/article?mid=91&prev=827&next=76&l=f&fid=5

5. 其它
例如色素失禁症,屬於罕見疾病,機率更低。

廣告

體癬、股癬、足癬與甲癬

體癬、股癬、足癬與甲癬

皮膚科  王修含 醫師

體癬(tinea corporis)、股癬(tinea cruris)、足癬(香港腳,tinea pedis)與甲癬(灰指甲,tinea unguium),其實是同一種病,皆為皮癬菌(dermatophytes)這類黴菌在體表的感染所致。

體癬、股癬、足癬,可塗敷外用抗黴菌藥物治療,若出現大面積侵犯,可使用口服藥物處理,與甲癬相比,治療難度較低。

甲癬,又稱為「灰指甲」, 因為黴菌已侵入指甲,而一般的外用藥無法進入結構緊密的指甲內作用,所以最有效的治療方法是口服抗黴菌藥,例如terbinafine(台灣藥品名稱包 括:療黴舒錠、黴癒錠、克黴先錠、克黴淨錠等)與itraconazole(台灣藥品名稱包括:適撲諾膠囊、易克黴膠囊、安去黴膠囊、抑可佐"山德士"膠 囊等)。若為足部的灰指甲,需口服 12週的時間;若為手部甲癬,則需6週的療程。但口服抗黴菌藥由肝臟代謝,所以服藥期間需定期追蹤肝指數。若肝功能異常者,可能有加重肝臟負擔的疑慮,可 考慮改用灰指甲專用的外用藥amorolfine,如Loceryl®(樂指利)、Emoller®(易黴樂)、Amoza®(黴甲淨) nail lacquers,一週使用一至兩次即可。

一般臨床的經驗,口服抗黴菌藥的效果比外用藥(如Loceryl 樂指利、Emoller易黴樂、Amoza黴甲淨)較佳,而且前述外用藥是自費藥物,健保並不給付,果已使用口服灰指甲藥物,不必再使用amorolfine之類的外用藥。

若長期忽視這種皮膚感染症,可能會同時出現體癬股癬足癬甲癬
例如曾有一位病患受到這類黴菌感染症困擾達25年之久,病灶伴隨著搔癢的感覺與脫屑的外觀,在發癢的時候,會痛苦地用筷子戳刺自己的皮膚;曾經治療數次,但每次皆未持續完整的療程,以致病灶範圍不斷擴大。

這些疾病的臨床表現如下圖所示:

體癬 tinea corporis-1-圖片攝影-王修含 醫師-Shiou-Han Wang, MD

 

體癬 tinea corporis-1-圖片攝影-王修含 醫師-Shiou-Han Wang, MD

同時出現足癬甲癬的病灶(足癬/香港腳併發甲癬/灰指甲)-圖片攝影-王修含 醫師-Shiou-Han Wang, MD

足癬 tinea pedis-香港腳-圖片攝影-王修含 醫師-Shiou-Han Wang, MD

圖:股癬 tinea cruris-圖片攝影-王修含 醫師-Shiou-Han Wang, MD,左上臀部的記號為放射線治療的定位符號。

關於「香港腳與灰指甲的治療」,常見問題:
1. 如何治療香港腳與灰指甲?
2. 灰指甲的健保口服藥是否均需補差額?
3. 此藥對續發性腳之汗疱疹是否有療效
4. 使用amorolfine效果如何? 
可參見:
http://www.skin168.net/2014/06/tinea-pedis-onychomycosis.html

本站文章版權所有,歡迎非商業性「部份」轉載(請勿全文轉載),轉載請註明作者姓名標示(皮膚科王修含醫師)與出處(skin168.netskin168.comskin168.org),禁止更動內文,並提供有效的本站超連結。】

香港腳與灰指甲的治療

Hello~我是皮膚科  王修含 醫師,本站搬家囉!

由於Yahoo奇摩部落格將停止服務,
本文之完整版已搬遷至http://www.skin168.net/2014/06/tinea-pedis-onychomycosis.html,謝謝!

 

香港腳與灰指甲的治療

皮膚科  王修含 醫師

Q:1. 如何治療香港腳與灰指甲?
2. 灰指甲的健保口服藥是否均需補差額?
3. 此藥對續發性腳之汗疱疹是否有療效
4. 使用樂指利(Loceryl)效果如何?


圖:同時出現足癬與甲癬的病灶。

1. 「香港腳」又稱為足癬(tinea pedis),是因黴菌在足部角質層滋生的感染症,可塗敷外用抗黴菌藥物治療。
灰指甲」又稱為甲癬(tinea unguium, onychomycosis),是一種黴菌侵入指甲造成的感染症。
一般的外用藥無法進入結構緊密的指甲內作用,所以療效不佳。

目前對於灰指甲,最好的治療方法是口服抗黴菌藥,若為足部的灰指甲,需口服12週的時間;若為手部甲癬,則需6週的療程。但口服抗黴菌藥由肝臟代謝,所以服 藥期間需定期追蹤肝指數。若肝功能異常者,可能有加重肝臟負擔的疑慮,可考慮改用灰指甲專用的外用藥amorolfine,如Loceryl®(樂指利)、Emoller®(易黴樂)、Amoza®(黴甲淨) nail lacquers,一週使用一至兩次即可。

2. 健保對於較昂貴的藥物,設有藥品部分負擔的自付額規定,一般治療灰指甲的藥較昂貴,所以目前需要補這方面的自付額給健保局(健保局的自付額由醫院/診所代為收取)。

3. 灰指甲是一種黴菌感染,屬感染類的疾病。
汗疱疹是一個發炎性的皮膚病,屬於皮膚炎的表現,也就是濕疹類的疾病。
這兩類疾病的治療方式是不同的,所以灰指甲的藥物無法治癒汗疱疹。

4. 一般臨床的經驗,口服抗黴菌藥的效果比外用藥(如Loceryl 樂指利、Emoller易黴樂、Amoza黴甲淨)較佳,而且前述外用藥是自費藥物,健保並不給付。所以您如果已使用口服灰指甲藥物,不必再使用amorolfine外用藥。

本站文章版權所有,歡迎非商業性「部份」轉載(請勿全文轉載),轉載請註明作者姓名標示與出處,禁止更動內文,並提供有效的本站超連結。】

用來印刷IC版的微影術(lithography)

用來印刷IC版的微影術(lithography)

台大生醫電子與資訊學研究所/ 皮膚科  王修含 醫師

微影術(lithography)的定義
利用物理能量,如紫外線(ultraviolet, UV), X光(X-ray), 電子束(electron beam),配合其它技巧,如蝕刻(etching)、光罩設計(mask design)、光阻(photoresist)、基質製造(substrate production)等,用於生產積體電路(integrated circuit, IC)的工業技術,稱為lithography

光學顯影術 (光學蝕刻技術,photolithography/ optical lithography)
傳統上,電子業的製程是利用紫外線光源,配合光罩與光阻,進行蝕刻(etching)。製程中若使用溶劑,稱為濕式蝕刻(wet etching);若使用電漿(plasma),則稱為乾式蝕刻(dry etching)。

紫外線光源常用「準分子雷射」(excimer laser)激發,例如氟化氪雷射(KrF laser, 波長 248 nm)、氟化氬雷射(ArF laser, 波長193 nm)、氟化鈣雷射(CaF2 laser, 波長157 nm)。
波長愈短,解析度(resolution)愈高,可達0.13 μm (微米),這類相關技術發展成熟,成本低,且產量高(high throughput),是現代電子業最常用的製程技術。

此法發展至今,遭遇到光學上的瓶頸,因為透鏡無法使波長過短的紫外線偏折。因此有人發展「浸潤式微影」(immersion lithography),在水中進行製程,利用水的折射率(n=1.3)比空氣高(空氣折射率n=1),使紫外線在水中的波長變長,克服這個問題。

次世代微影技術 (next generation lithography)
即使利用「浸潤式微影」的製程,仍無法完全克服透鏡面臨短波長的問題,因此近年來發展出「次世代微影技術」(next generation lithography),例如:
(1) X-射線微影術 (X-ray lithography):以同步輻射發出X-射線,波長約7-13 nm,可直接以1:1的比例進行製程,不須設計光罩,也避開光學透鏡的問題。

(2) 電子束微影術(Electron-beam/ E-beam lithography):使用電子束進行製程,在20-100 KeV的能量下,電子束的波長約為0.02-0.05 nm,可大達提高解析度 (波長愈小,解析度愈高),其理論解析度可達僅數奈米;而且電子束具有極小的聚焦角度,可達接近微米等級的焦深(depth of focus,DOF),優於光學微影技術。但與光學微影術相比,電子束微影術的成本昂貴,且製程速度慢(low throughput),不易用於大量生產晶片。

積體電路版(IC版)與生物晶片(biochip)的關係

積體電路版(IC版)與生物晶片(biochip)的關係–
用來生產積體電路版(IC版)的光學微影術(光學蝕刻術,photolithography),如何應用於製造生物晶片(biochip)?

台大生醫電子與資訊學研究所/皮膚科  王修含 醫師

最早提出以生產積體電路的光學微影術(光學蝕刻術,photolithography),應用於製造生物晶片(biochip)的創新技術概念者,是Affymetrix公司,用於製造「寡核苷酸陣列」(oligonucleotides microarray)。

原理:
藉由設計光罩(mask),以紫外線照射,在光罩未阻擋的位置,晶片上的保護基(protecting group X)會因光線的作用而脫離,故可將新的核酸(nucleotide)合成連接上去。
在光罩阻擋之處,保護基不會脫離,所以無法合成連接新的核酸分子。

Affymetrix公司的光蝕刻技術之缺點:
1. 光罩的設計費用昂貴,且設計困難。
2. 每個核酸的合成準確率只有95%,因此只能合成最長25個核酸長度(25 mers)


NimbleGen公司的無光罩技術:
因為Affymetrix公司的技術過於昂貴,因此NimbleGen公司基於類似lithography的概念,提出「無光罩數位微鏡」(maskless digital micromirror)的方法,藉由轉動數位微鏡,使光線照射在不同的位置,得到猶如虛擬光罩的效果,以解決前述的缺點。

光蝕刻技術(photolithography)之光阻劑(photoresist)

光顯影術/光學蝕刻技術(photolithography)之光阻劑(photoresist)

台大生醫電子與資訊學研究所/皮膚科  王修含 醫師

光阻劑(photoresist)是電子產業的重要發明,可用於光蝕刻技術(photolithography),生產積體電路版
(Integrated Circuits,即俗稱的IC版)
。複雜的積體電路製程中,一塊晶片曝光次數可達50次以上,猶如一層層地平版印刷。近年來亦被應用於生物晶片(biochip/ microarray)的製程。

光阻劑為一種感光材料,可分為兩大類,即正型光阻劑(positive photoresist)和負型光阻劑(negative photoresist)。

正型光阻劑:
被光線(例如紫外線)照射的位置,會溶於光阻顯影液;未照射區域則不溶解。

解析度比負型光阻佳,故大部分的半導體製程工廠使用正型光阻劑,成分為酚醛樹脂(phenol-formaldehyde resin)或環氧樹脂(epoxy resin),溶劑則為醋酸鹽類。

負型光阻劑:
光線照射區域會形成鏈結(cross linkage),使光阻結構強度增加,所以不會溶於光阻顯影液,但未照射區則會溶解。

負光阻在顯影時,顯影液會進入鏈結的分子內,使光阻的體積增加(swelling),使得顯影後的圖案誤差變大,降低其解析度,不適用於3 μm (微米)以下的製程,故半導體製程工業較少應用此類光阻。

常用的負光阻成分為聚異戊二烯橡膠 (polyisoprene rubber),其解析度遜於正型光阻劑,但熱安定性及抗蝕刻性則優於正型光阻劑,常用溶劑為二甲苯 (xylene)。

另有一種「雙型光阻劑」
具有雙重性質的光阻,改變顯影液種類,可造成不同的效應。
若使用鹼性溶劑為顯影液,則具正型光阻的性質;
若使用有機溶劑為顯影液,則具負型光阻的性質。

橘皮組織(cellulite)

橘皮組織(cellulite)

台大皮膚科  王修含 醫師

「橘皮組織」(cellulite)這個名詞,最早出現在19世紀的法國醫學文獻,描述皮膚呈現如同橘子皮一般凹陷高低不平的形態,好發於女性的大腿後上方與臀部,雖然這個現象不會造成健康的危害,但影響皮膚的美觀。


圖:橘子-橘皮組織(cellulite)名稱的由來

Q1: 好發的性別族群?
A: 據統計,青春期後的女性,超過85%都有橘皮組織的現象,通常在青春期開始出現,然後持續終生。

Q2: 男生也會有橘皮組織嗎?
A: 男性很少出現橘皮組織,但雄性激素缺乏(androgen deficiency)的男生,例如因前列腺癌接受荷爾蒙療法的男性,也可能會有橘皮組織。

Q3: 橘皮組織影響的部位?
A: 最好發於女性的大腿後上方與臀部,但脖頸、上臂、乳房、下腹部,也常有橘皮組織。

Q4: 橘皮組織的成因?
A: 橘皮組織(cellulite),多發生在女性,皮下脂肪的纖維束將真皮層向下拉扯,使脂肪小葉(fat lobules)向上突起而形成。相較之下,男性的皮下脂肪由較小的脂肪小葉構成,而且其隔膜(septa)排列為斜向結構,所以可避免脂肪小葉向上突起。(如下圖所示)


圖:橘皮組織(cellulite),多發生在女性,皮下脂肪的纖維束將真皮層向下拉扯,使脂肪小葉(fat lobule)向上突起(herniation)而形成。


圖:男性的皮下脂肪由較小的脂肪小葉(fat lobules)構成,而且其隔膜(septa)排列為斜向結構,所以可避免脂肪小葉向上突起。

Q5: 橘皮組織與體重的關係?
A: 即使是體型很瘦小的女生,仍可能有橘皮組織。但減重可修飾橘皮組織的外觀,讓它較不明顯;而體重增加則可惡化橘皮組織的表現。

Q6: 橘皮組織可以完全治癒嗎?
A: 大部份女性都有橘皮組織,所以長期以來,治療橘皮組織就是美容醫學的重要議題。
目前有許多方法被提出,可惜沒有任何一個方法被證明有顯著療效!
儘管如此,在治療後,有些病患的確覺得某些方法可以改善她們的橘皮組織。

Q7: 有哪些方法可以治療橘皮組織?
A: 目前仍無完全有效的方法!
較常用的方式如下:
1. 飲食控制
2. 塗抹外用藥 (效果不佳)
3. 抽脂(liposuction)
4. 中胚層治療(methotherapy)
5. 皮下切開術(subcision): 利用刀片或針頭,將纖維束破壞
6. 雷射光電

懷孕藥物分類(US FDA Pregnancy category)


Hello~我是皮膚科  王修含 醫師,
本站搬家囉!

由於Yahoo奇摩部落格將停止服務,
本文之完整版已搬遷至 

http://www.skin168.net/2012/03/pregnancy-category-definitions.html,謝謝!

懷孕藥物分類(US FDA Pregnancy category definitions)

皮膚科  王修含 醫師

孕婦使用藥物需要非常注意,因為有相當多的藥物,在懷孕時使用,有可能影響胎兒。美國FDA基於懷孕用藥的安全性,將懷孕藥品分為下列五級:

A級藥品:安全

B級藥品:可能安全

C級藥品:避免使用(對胎兒的影響尚不清楚),除非治療上的好處大於風險

D級藥品:避免使用(已證實對胎兒有危險),除非治療上的利益大於風險

X級藥品:致畸胎性(Teratogenicity)

皮膚科常用藥物的懷孕藥品風險分類等級,請見http://www.skin168.net/2012/03/skin-drugs-pregnancy-category.html

懷孕藥物分類(US FDA Pregnancy category definitions):

 級別

Category

定義/描述

Definition/Description

A

針對懷孕婦女妥善設計,且有對照組的研究中,無法證明使用此藥會增高胎兒異常的危險。

Adequate, well-controlled studies in pregnant women have not shown an increased risk of fetal abnormalities.

B

動物試驗的結果顯示,並無對胎兒有害的證據,但缺乏針對懷孕婦女進行妥善設計且有對照組的研究。(Animal studies have revealed no evidence of harm to the fetus, however, there are no adequate and well-controlled studies in pregnant women.)

(or)

雖然動物試驗顯示對胚胎有不良作用,但針對懷孕婦女的對照研究中,無法證明對於胎兒的危險性。(Animal studies have shown an adverse effect, but adequate and well-controlled studies in pregnant women have failed to demonstrate a risk to the fetus.)

C

動物試驗顯示對胚胎有不良作用,但缺乏針對人類懷孕婦女妥善設計且有對照組的研究。(Animal studies have shown an adverse effect and there are no adequate and well-controlled studies in pregnant women.)

(or)

針對動物或人類懷孕婦女,目前缺乏妥善設計且有對照組的研究,可證明此藥物的危險性。(No animal studies have been conducted and there are no adequate and well-controlled studies in pregnant women.)

D

針對孕婦的控制實驗或觀察研究中,已證實此藥對胎兒有危險性。但在考量利弊得失下,此藥對於治療的利益可能大於潛在的危險性。

Studies, adequate well-controlled or observational, in pregnant women have demonstrated a risk to the fetus. However, the benefits of therapy may outweigh the potential risk.

X

針對動物或孕婦的控制實驗或觀察研究中,已顯示此藥會造成胚胎異常,而且禁用於已經或可能懷孕的婦女。(註:藥物導致的傷害大於可能的利益)

Studies, adequate well-controlled or observational, in animals or pregnant women have demonstrated positive evidence of fetal abnormalities. The use of the product is contraindicated in women who are or may become pregnant.

 註:本表原文引用自美國FDA網站:http://www.fda.gov/fdac/features/2001/301_preg.html

並參考台大醫院藥劑部 http://www.ntuh.gov.tw/phr/intergrate.aspx

延伸閱讀:

本站文章版權所有,歡迎非商業性「部份」轉載(請勿全文轉載),轉載請註明作者姓名標示與出處,禁止更動內文,並提供有效的本站超連結。】

以下內容引用自台大醫院藥劑部
http://www.ntuh.gov.tw/phr/intergrate.aspx

藥品懷孕分級說明
我們常說孕婦是「一人吃,兩人補」,但是孕婦服藥則可能「一人吃,一人受害」。胎兒透過胎盤攝取養分,若母體吃藥有部份藥品可能會透過胎盤 進入胎兒體內。懷孕前三個月是胎兒器官發育最重要的時期,各器官雛形於此時形成,藥物常於此時造成胎兒異常,可能造成心臟系統、神經系統、腦部、五官及四 肢之傷害及畸形,但並非藥品只在此時會造成胎兒之傷害,在整個懷孕期都有可能,因此懷孕使用藥品時都應加以注意。


要如何確定藥品是否會對胎兒造成傷害?這個問題僅能從藥品之懷孕分級先作簡單的判斷,再由醫師依藥品特性、劑量及使用時間等及臨床上觀察到 之一些情況來作進一步的判斷。但藥品對於胎兒是否造成傷害,沒有任何人能夠給一定的答案,只能以機率大小來說明。因此,若想要懷孕或是吃藥後發現懷孕,或 是懷孕期間就醫,需告知醫師,或請藥師提供相關資料,交由醫師判斷是否用藥,用什麼藥,或產檢時需注意哪些等等。

 

懷孕用藥對胎兒傷害與否與程度輕重是一個機率問題。懷孕期間不輕易服用藥 品,若有懷孕的打算一定要事先告知醫師;若已懷孕用了藥,則與醫師討論其利弊得失;若致畸胎機率或是對胎兒之傷害危險度高時,則需配合產檢對於胎兒做詳細 的追蹤與檢查;是否將胎兒留下,由孕婦、配偶及醫師共同討論決定。

什麼是「雷射電漿光熱治療」?

什麼是「雷射電漿光熱治療」(Plasmonic Photothermal Therapy with Laser Irradiation)?

台大皮膚科  王修含 醫師

「雷射電漿光熱治療」(
Plasmonic Photothermal Therapy with Laser Irradiation)與「電漿活膚術」不同,它是研究中的治療方法,現階段尚未大規模應用於臨床。而電漿活膚術則為新的皮膚光電治療技術,可用於除疤、回春等用途,詳見電漿 (plasma)-「電漿活膚再生術」一文。

「雷射電漿光熱治療」,是用於治療腫瘤(癌症)的方法,簡單說明如下:
金奈米粒子在光波的吸收方面有特別的性質,
以金奈米桿為例,可透過化學製程的方式,製作特殊長寬比(aspect ratio)的金奈米桿,
每種金奈米桿都會有兩種吸收波長,一個波長約為520nm,另一個則與aspect ratio有關。


左圖:金奈米桿(gold nanorods),請注意,它是暗紅色的,而不是金黃色的喔!(攝於台大奈米科技中心)。右圖:金奈米桿的吸收波長 (引用自期刊Lasers Med Sci (2008) 23:217–228)。

選擇這個特殊的波長,照射金奈米粒子,會讓它產生「表面電漿共振」(surface plasmon resonance)的現象。
表面電漿共振可在短短的100 picosecond (pico-=10的負12次方)之內,讓金奈米粒子昇溫至攝氏數干度的高溫,並將周圍組織加熱至攝氏42度以上的溫度。


圖:金奈米粒子(gold nanoparticle)的表面電漿共振(surface plasmon resonance, SPR)

引用自期刊 2008 Acc Chem Res.-Noble Metals on the Nanoscale–Optical and Photothermal Properties and Some Applications in Imaging, Sensing, Biology, and Medicine (Acc. Chem. Res., 2008, 41 (12), pp 1578–1586)



圖:各種金奈米粒子-由左至右:金奈米球(gold nanospheres)、金奈米桿(gold nanorods)、金奈米殼(gold nanoshells)-引用自期刊Lasers Med Sci (2008) 23:217–228

因此若能讓金奈米粒子結合特殊抗體,吸附至腫瘤(欲治療的部位),透過照射特殊波長的雷射,則可產生熱治療的效果,破壞腫瘤細胞。

可參見「2008皮膚科年會論文-【摘要】以光聲信號進行金奈米粒子輔助雷射電漿光熱治療之溫度監測」


2008皮膚科年會論文-【摘要】以光聲信號進行金奈米粒子輔助雷射電漿光熱治療之溫度監測

2008皮膚科年會論文-
【摘要】以光聲信號進行金奈米粒子輔助雷射電漿光熱治療之溫度監測


王修含12、魏振瑋2、李百祺23、紀秀華1  

台大醫院皮膚部1, 台灣大學生醫電子與資訊學研究所2, 台灣大學電機工程學系3



Using Photoacoustic Signal for Temperature Monitoring during Gold Nanoparticles assisted Plasmonic Photothermal Therapy with Laser Irradiation

以光聲信號進行金奈米粒子輔助雷射電漿光熱治療之溫度監測

 

Shiou-Han Wang12,MD; Chen-Wei Wei3,MSE; Pai-Chi Li23, PhD; Shiou-Hwa Jee1, MD, PhD

Department of Dermatology1, National Taiwan University Hospital, Taipei, Taiwan

Institute of Biomedical Electronics and Bioinformatics2, National Taiwan University, Taipei, Taiwan

Department of Electrical Engineering3, National Taiwan University, Taipei, Taiwan

王修含12、魏振瑋2、李百祺23、紀秀華1  

台大醫院皮膚部1, 台灣大學生醫電子與資訊學研究所2, 台灣大學電機工程學系3

 背景:溫度監測對電漿光熱治療(PPTT的安全與有效性是非常重要的。最準確的測溫法是利用針型熱電偶直接量度,但此法具有高度的侵入性。非侵入式的測量方式具有各自的限制。紅外線熱成像檢測法只能應用於物體表面;超音波測溫法的準確度不高;磁共振測溫法則相當耗時且昂貴。光聲信號(photoacoustic signal)可用來對於真皮層結構進行非侵入性即時造影,且光聲壓力振幅與Grüneisen參數成正比,該參數與溫度具有線性關係。因此,光聲信號具有發展成高準確度且即時非侵入性測量溫度方式的潛力。


  

  

左圖:實驗使用之金奈米粒子 (gold nanoparticles)。右圖:光聲實驗雷射架設方式。

目的:利用光聲方式來監測金奈米粒子輔助雷射電漿光熱治療時的溫度。

方法:我們設計一個自製的超音波探頭(中心頻率20百萬赫茲),該探頭具有一條同軸的光纖導管,可發出波長532奈米低功率的脈衝式銣雅各雷射,並同時可接收光聲信號。仿體以另一部連續波銣雅各雷射照射,並浸於熱水浴槽中。在關注區域附近置放針型電熱偶,但雷射光束並未直接照射於該裝置。光聲信號以5077PR前置放大器取樣頻率200百萬赫茲的類比數位轉換卡收集,並以Matlab®軟體分析數據(如圖一)

圖一:實驗設計

結果:實驗結果顯示光聲信號與溫度呈現正比例的線性關係,並與連續波雷射之照射具有良好的相關性(如圖二)。

結論:本研究顯示光聲造影同時進行溫度測量的可能性,而且本實驗設計可用於監測雷射電漿光熱治療時的溫度。


圖二:實驗結果



Background: Temperature monitoring is essential to safety and efficacy during plasmonic photothermal therapy (PPTT). Direct measurement with fine needle thermal couple is most accurate but highly invasive. Non-invasive methods have variable limitations. Infrared thermography is limited to superficial surface. Ultrasound suffers from poor accuracy. Magnetic resonance method is time-consuming and expensive. Photoacoustic (PA) signal can approach the dermal structure for real-time image purpose noninvasively, and PA pressure amplitude is proportional to Grüneisen parameter with a linear relationship to temperature. It has potential for real-time measurement of the temperature non-invasively with good accuracy.

Objectives: PA method was used to monitor the temperature during gold nanorods assisted PPTT with laser irradiation.

Methods: We designed a home-made transducer (central frequency 20MHz) with a coaxial optical fiber to emit low power 532 nm pulsed Nd-YAG laser and to receive PA signal simultaneously. The phantoms irradiated with CW mode Nd-YAG laser were immerged in a thermal water tank. A fine-needle thermal couple was placed at the region of interest, but not directly irradiated by the laser beam. The PA signal was collected with a pre-amplifier (5077PR) and an A/D card with sampling rate of 200MHz. The data was analyzed with MATLAB® software (figure 1).

Results: The result revealed that the PA signal was linearly proportional to the temperature with good correlation to the CW laser irradiation (figure 2).

Conclusions: It showed the potential for temperature measurement during PA image, and this setup was applicable to monitor the temperature in our laser-induced plasmonic photothermal therapy system.