Utveckling av frekvensupplöst diffust optiskt spektroskopisystem för optisk mammografi Development of Frequency Resolved Diffused Optical Spectroscopic system for Optical Mammography The female breast cancer is most frequent cancer types worldwide, especially in Pakistan, one out of nine suspected to develop breast cancer. Early and efficient diagnosis of breast cancer is essential for the treatment/ disease management. Presently X-rays are used for diagnosis of breast cancer that have certain limitations due to ionizing nature and may itself cause cancer,and it cannot differentiate between benign and malignant tumors, especially in dense breast. Diffused optical spectroscopy (DOS), on the other hand, utilizes near NIR non-ionizing radiations, has proven itself a potential candidate for the non-invasive and efficient diagnosis of cancer. It is based on the absorption and scattering properties of cancerous tissues. Two approaches has been developed so far, namely Time and Frequency-resolved DOS for the determination of the optical properties of normal and diseased tissues. In this project, our aim is to achieve improvements in optical diagnostics of female breast. The research and development of the proposed project will be carried out through collaboration between National Institute of Lasers and Optronics Islamabad and Lund University Sweden. In-vivo studies on cancer patients will be carried out at Nuclear oncology Radiation Institute Islamabad Pakistan. The results of this project has the potential to benefit many patients yearly. Utveckling av frekvensupplöst diffust optiskt spektroskopisystem för optisk mammografi Bröstcancer är en ledande orsak till cancerrelaterad dödlighet bland kvinnor i hela världen. För närvarande är Röntgenavbildning, magnetisk resonanstomografi (MRT), ultraljud och radioisotopavbildning tekniker som rutinmässigt används för diagnostik av cancer. Alla dessa lider av begränsningar i användbarhet. Röntgen-baserade tekniker används i många länder för screening av bröstcancer, men kan för vissa patienter ge svårtolkade resultat, vilket tar ned känslighet och specificitet i diagnostiken. Dessutom, kan röntgenstrålningen i sig orsaka biverkningar på grund av sin joniserande natur. Röntgenbaserade tekniker är inte heller kapabla att skilja mellan godartade och elakartade tumörer. På samma sätt har radioisotopavbildning (t.ex. PET (?Positron emission tomography?) och SPECT (?Single Photon emission computer tomography?)) begränsade tillämpningar för bröstcancerdiagnostik då ett radioaktivt kontrastmedel,som kan ha sidoeffekter,krävs. Ultraljud å sin sida saknar upplösningen att upptäcka föremål mindre än några millimetrar. Den teknik som erbjuder såväl submilimeter upplösning som förmåga att detektera specifika kemiska ämnen i kroppen är MRT. Denna teknik kräveremellertid supraledande magneter vilket gör den mycket dyr. Mot denna bakgrund är det intressant att utveckla en avbildande teknik som är icke invasiv, säker, billig, kompakt och kan övervaka vävnadskemiska förhållanden in vivo, företrädesvis i realtid. Optiska diagnostiska metoder är icke-invasiva, ofarliga och kostnadseffektiva, och är därför potentiellt intressanta för medicinsk diagnostik av cancer för världsomspännande populationer. Optisk mammografi syftar till att upptäcka onormal bröstvävnad och att diskriminera mellan malign och godartad vävnad, baserat på skillnader i optiska egenskaper mellan patologiska lesioner och frisk vävnad. De optiska absorptionsegenskaperna kan ge information om vävnadssammansättning och besläktade fysiologiska parametrar (som blodets syresättning), medan ljusspridningen beror på den mikroskopiska strukturen av vävnad, och kan ge information om dess densitet. Optisk mammografi kandärför betraktas som en icke-invasiv funktionell medicinsk avbildningsmodalitet, med vilket syftet är att erhålla tredimensionella bilder av vävnaden i det infraröda (NIR) eller synligt röda våglängdsområdet. Absorptionen vid olika våglängder är av särskilt intresse, då denstarktberor på koncentrationen av syresatt och icke-syresatt hemoglobin (HbO2 och Hb). Förändringarna i syresatt och syrefattigt hemoglobin kan vara en viktig information som kan hjälpa till att diagnostisera friska och maligna vävnader. Tids- och frekvens-upplöst diffus optisk spektroskopi har redan utvecklats för diagnostik av vävnad. Dessa tekniker kräver fortfarande förbättringar i fråga om precision och robusthet för såväl mätinstrument som algoritmer. Det nu föreslagna projektet syftar till att utveckla system för optisk mammografi som kombinerar frekvens-domän (FD) signaler och mätning av reflekterat kontinuerligt vitljus. Detta instrument kommer att byggas i Pakistan i samarbete med Lund. Lund kommer därmed hjälpa det pakistanska samhället med utveckling av medicinsk teknik gångbar i tredje världen för diagnostik av kvinnors bröstcancer. Detta kan resultera i räddade liv i bekämpning av denna dödliga sjukdom.