Cold provocation improves breast cancer detection with IR thermography- A pilot study

E. Lääperi 1,  A-L. Lääperi1  , M. Strakowska 2,  B. Wiecek 2, P. Przymusiala3

¹ Tampere University Hospital, Finland
² Technical University of Lodz, Poland
³ Termowizja S.A., Lodz, Poland

SUMMARY

BACKGROUND:  Previous studies applying infrared thermography for breast cancer detection have shown promising results. We assumed that the reaction for cold provocation differs in healthy and cancerous tissue. In this study we used cold provocation and movement correction in order to enhance the result.

MATERIALS AND METHODS: The cancer patients for the study are from a preliminary investigation made in Tampere University hospital. Three out of nine patients examined were suitable for this study. We used a microbolometric uncooled camera IRvox384 thermal camera developed at Technical University of Lodz for medical applications. We cooled the breasts for 15 seconds and then a sequence of 300 images was recorded with the frame rate of 2 frames per second. The total recording time was 150 s.

RESULTS: We found higher time constant over cancerous areas than over healthy tissues. It means that the reaction of affected tissue is slower after thermal excitation. The temperature recovery to baseline readings takes a longer time over cancerous tissue than in normal, unaffected tissue.

CONCLUSIONS: These unexpected findings of high time constants must be confirmed in a larger sample of breast cancer patients. We also need to establish standard procedures for the imaging sessions so that the results could be repeated as precisely as possible.

KEY WORDS: breast cancer detection, thermal   excitation, cold provocation

KÄLTEPROVOKATION VERBESSERT DIE ENTDECKUNG  VON BRUSTKREBS MITTELS INFRAROT- THERMOGRAPHIE- EINE PILOTSTUDIE

HINTERGRUND: Frühere Studien zur Brustkrebserkennung mittels  Infrarotthermographie haben vielversprechende Ergebnisse geliefert.  Wir postulieren, dass die Reaktion auf eine Kälteprovokation an gesunden und karzinomatösen Gewebe unterschiedlich ist.  In dieser Studie wurden Kälteprovokation und eine Bewegungskorrektur eingesetzt, um die Ergebnisse zu verbessern.

MATERIALS AND METHODS: Die  Krebspatienten stammen aus einer vorläufigen Untersuchung, die im  Universitätsspital in Tampere durchgeführt worden war. Drei von neun Patienten waren für diese Pilotstudie geeignet, Wir verwendeten eine ungekühlte mikrobolometrische Infrarot-Kamera IRvox384, die an der Technischen Universität Lodz für medizinische Anwendungen entwickelt worden waren. Nach 15 Sekunden langer Kühlung wurde eine Serie von 300 Bildern  wurde bei Bildrate von 2 Bildern  pro Sekunde aufgezeichnet.  Die Aufzeichnungsdauer betrug  150 Sekunden.

RESULTS: Höhere  Zeitkonstanten wurden  über karzinomatösem Gewebe als über gesundem Gewebe  gefunden. Das heißt, dass die Reaktion des erkrankten Gewebes auf thermische Reize verlangsamt ist und deshalb die Erreichung der Ausgangstemperatur länger  braucht.

SCHLUSSFOLGERUNG: Diese unerwarteten Ergebnisse langer Zeitkonstanten bedürfen einer Bestätigung in einer größeren Gruppe von Patientinnen mit Brustkrebs. Außerdem müssen Standards für die Aufzeichnung der Wärmebilder entwickelt und eingehalten werden,  um die Ergebnisse mit bestmöglicher Präzision wiederholen zu können.

SCHLÜSSELWÖRTER: Brustkrebserkennung,  thermische Reizung, Kälteprovokation

Thermology International 2012, 22(4) 152- 156