OCT of healthy skin, actinic skin and NMSC lesions

ObjectiveOptical coherence tomography (OCT) is able to produce two-dimensional images of living skin in situ. We evaluated a frequency-domain OCT system (SR-OCT Imaging System, Thorlabs) with regard to its clinical impact.Material and methodsSeven healthy volunteers and 10 patients were recruited who had been referred for local photodynamic therapy (PDT) of suspicious dermal lesions (actinic lesions with different degrees of dysplasia (AK), Bowen's disease (BD) and basal cell carcinoma (BCC)). In a first step, OCT images were obtained from the healthy skin of the forearms and foreheads of all 17 subjects to compare interindividual differences. OCT images from the suspicious skin lesions (AK, BD, and BCC) were then taken for the 10 patients and compared with OCT images of corresponding healthy skin. Additionally, the OCT images of pathological sites were compared to histopathological preparations.ResultsIn healthy skin a good correlation was found between the images of standard histological samples and the two-dimensional OCT images with regard to the discrimination of epithelial layer with its different zones and borders and adjacent dermal structures. The thickness of skin layers in the forehead and the forearm varied between the subjects (of different ages), but showed similar patterns of ‘lucidity’ in the OCT images. In diseased skin, the typical histological features of epithelial dysplasia and changes in dermal layers could be recognized in the equivalent OCT images.ConclusionOCT may be used as investigative tool in the clinical evaluation of actinic keratosis and NMSC lesions. The comparison of images revealed a strong correlation with histological cross-section images for the dermis.

ZusammenfassungZielDie optische Kohärenztomografie ist in der Lage 2D-Schnittbilder der Haut zu erzeugen. Ein für Aufnahmen im Frequenzbereich entwickeltes OCT-System (SR-OCT Imaging System, Thorlabs) wurde hinsichtlich seiner klinischen Diagnosefähigkeit untersucht.Material und MethodeFür die OCT-Untersuchungen wurden 7 gesunde Probanden und 10 Patienten mit behandlungsbedürftigen Hautläsionen (aktinische Keratosen (AK) unterschiedlicher Dysplasiegrade, Morbus Bowen (BD) und Basalzellkarzinome (BCC)), die sich einer photodynamischen Therapie unterzogen, rekrutiert. Von allen 17 Studienteilnehmern wurden zunächst OCT-Bilder gesunder Haut an Unterarm und Stirn aufgenommen, um die inter-individuellen Unterschiede zu untersuchen. Von den 10 Patienten wurden dann OCT-Bilder der auffälligen Hautläsionen erfasst und sowohl mit den OCT-Bildern korrespondierender gesunder Hautbereiche als auch mit der Histopathologie entnommener Gewebeproben verglichen.ErgebnisseBei gesunder Haut zeigte sich eine gute Übereinstimmung zwischen den OCT-Bildern und Standardhistologien hinsichtlich der Darstellung der verschiedenen Hautschichten und deren Abgrenzung sowie von Hautanhangsgebilden. Wie zu erwarten, zeigten sich zwischen den Studienteilnehmern inter-individuelle Unterschiede in der Dicke der Hautschichten (z.B. in Abhängigkeit vom Alter); die Schichtdarstellung in den OCT-Bildern war hingegen gleich. Bei erkrankter Haut waren typische strukturelle histopathologische Merkmale in den OCT-Bildern erkennbar.SchlussfolgerungDie OCT-Bildgebung eignet sich zur klinischen Untersuchung bei AK-, BD- und BCC-Läsionen. Im Vergleich zeigt sich eine gute Übereinstimmung mit der histopathologischen Abbildung der Haut.