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Influence of treatment-induced changes in tussue absorption on treatment volume during interstitial photodynamic therapy

Johansson, Ann LU ; Bendsöe, Niels LU ; Svanberg, Katarina LU ; Svanberg, Sune LU and Andersson-Engels, Stefan LU (2006) In Medical Laser Application 21. p.261-261
Abstract (Swedish)
Abstract in German

Bei der interstitiellen photodynamischen Therapie dicker Hautläsionen hat sich herausgestellt, dass Veränderungen in der Gewebelichttransmission erzeugt werden, was eine unmittelbare Folge der Schwankungen des Gesamtblutvolumens und der Sauerstoffsättigung ist. Zur Simulation der Energiedichte- und der Gesamtlichtdosisverteilung im Zielgewebe wurde in zwei Fällen eine Finite-Elemente-Methode angewandt. Im ersten Fall wird ein Modell des Zustandes vor der Behandlung festgelegt, bei dem die gewebeoptischen Eigenschaften während der gesamten Therapie als konstant angenommen werden. Bei der zweiten Simulation werden beobachtete Veränderungen der Gewebelichttransmission, geringe Abweichungen der... (More)
Abstract in German

Bei der interstitiellen photodynamischen Therapie dicker Hautläsionen hat sich herausgestellt, dass Veränderungen in der Gewebelichttransmission erzeugt werden, was eine unmittelbare Folge der Schwankungen des Gesamtblutvolumens und der Sauerstoffsättigung ist. Zur Simulation der Energiedichte- und der Gesamtlichtdosisverteilung im Zielgewebe wurde in zwei Fällen eine Finite-Elemente-Methode angewandt. Im ersten Fall wird ein Modell des Zustandes vor der Behandlung festgelegt, bei dem die gewebeoptischen Eigenschaften während der gesamten Therapie als konstant angenommen werden. Bei der zweiten Simulation werden beobachtete Veränderungen der Gewebelichttransmission, geringe Abweichungen der Fasereinführungstiefe und vereinzelte Fälle von nahezu vollständigem Ausgangsleistungsverlust der Faser, möglicherweise verursacht durch vor der Faserspitze angesammeltes Blut, berücksichtigt. Die Modelle mit dem Gewebezustand vor und nach der Behandlung aus sechs klinischen Therapien werden in Bezug auf die simulierten Behandlungsvolumen verglichen. Wir kommen zu dem Schluss, dass zur Sicherstellung einer im Voraus festgelegten Lichtdosis im Zielgewebe ein Echtzeitmonitoring der abgegebenen Energiedichte erforderlich ist. Schließlich überlegen wir, wie auch das Fluoreszenzniveau des Photosensibilisators und der Sauerstoffgehalt des Gewebes in das Echtzeitbehandlungsfeedback einbezogen werden könnten. (Less)
Abstract
Interstitial photodynamic therapy on thick skin lesions has been shown to induce changes in tissue light transmission as a direct consequence of variations in total blood volume and oxygen saturation. A finite element method was used in order to simulate the fluence rate distribution and total light dose throughout the target tissue for two cases. The first case constitutes a pre-treatment model where the tissue optical properties are assumed constant during the entire treatment. The second situation takes into account observed changes in tissue light transmission, small deviations in fiber insertion depth and a few cases of almost complete loss of source fiber output power possibly as a result of blood accumulation in front of the fiber... (More)
Interstitial photodynamic therapy on thick skin lesions has been shown to induce changes in tissue light transmission as a direct consequence of variations in total blood volume and oxygen saturation. A finite element method was used in order to simulate the fluence rate distribution and total light dose throughout the target tissue for two cases. The first case constitutes a pre-treatment model where the tissue optical properties are assumed constant during the entire treatment. The second situation takes into account observed changes in tissue light transmission, small deviations in fiber insertion depth and a few cases of almost complete loss of source fiber output power possibly as a result of blood accumulation in front of the fiber tip. The pre- and post-treatment models from six clinical treatments are compared in terms of simulated treatment volumes. We conclude that real-time monitoring of the delivered fluence is necessary in order to ascertain a pre-determined light dose to the target tissue. Finally, we speculate on how to also include the sensitizer fluorescence level and tissue oxygenation in the real-time treatment feedback. (Less)
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author
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publishing date
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Contribution to journal
publication status
published
subject
in
Medical Laser Application
volume
21
pages
261 - 261
publisher
Urban & Fischer Verlag
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  • Scopus:33750359833
DOI
10.1016/j.mla.2006.08.002
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English
LU publication?
yes
id
e3bc8771-c69a-435f-b8d9-2b0b028a93a1 (old id 796144)
date added to LUP
2007-12-28 11:25:26
date last changed
2017-01-01 08:05:31
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  abstract     = {Interstitial photodynamic therapy on thick skin lesions has been shown to induce changes in tissue light transmission as a direct consequence of variations in total blood volume and oxygen saturation. A finite element method was used in order to simulate the fluence rate distribution and total light dose throughout the target tissue for two cases. The first case constitutes a pre-treatment model where the tissue optical properties are assumed constant during the entire treatment. The second situation takes into account observed changes in tissue light transmission, small deviations in fiber insertion depth and a few cases of almost complete loss of source fiber output power possibly as a result of blood accumulation in front of the fiber tip. The pre- and post-treatment models from six clinical treatments are compared in terms of simulated treatment volumes. We conclude that real-time monitoring of the delivered fluence is necessary in order to ascertain a pre-determined light dose to the target tissue. Finally, we speculate on how to also include the sensitizer fluorescence level and tissue oxygenation in the real-time treatment feedback.},
  author       = {Johansson, Ann and Bendsöe, Niels and Svanberg, Katarina and Svanberg, Sune and Andersson-Engels, Stefan},
  language     = {eng},
  pages        = {261--261},
  publisher    = {Urban & Fischer Verlag},
  series       = {Medical Laser Application},
  title        = {Influence of treatment-induced changes in tussue absorption on treatment volume during interstitial photodynamic therapy},
  url          = {http://dx.doi.org/10.1016/j.mla.2006.08.002},
  volume       = {21},
  year         = {2006},
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