Dispozitiv portabil de ultrasunete îmbunătățește precizia screening-ului pentru cancerul de sân
Persoanele aflate într-un risc crescut de a dezvolta cancer mamar pot beneficia de pe urma unor screening-uri mai frecvente decât mamografiile anuale, care pot să nu fie suficiente pentru a detecta tumorile devreme.
O echipă de la MIT a dezvoltat detectoare portabile bazate pe ultrasunete, care ar putea fi utilizate mult mai des pentru a facilita diagnosticul precoce.
Într-un nou studiu, echipa a raportat că a îmbunătățit rezoluția imaginilor produse de sistemul său, facilitând identificarea tumorilor potențiale, a chisturilor și a microcalcificărilor. De asemenea, cercetătorii au creat o interfață utilizator care simplifică utilizarea sondei ultrasunetelor, chiar și pentru cei fără expertiză în ultrasonografie.
Acest sistem ar putea, în opinia lor, nu doar să permită o detectare mai timpurie, ci și monitorizarea pe termen lung după tratamentele pentru cancerul de sân, fie într-un cabinet medical, fie acasă.
La fiecare interval de timp, interfața computerizată ghidează utilizatorul să poziționeze dispozitivul exact în aceeași locație, un aspect important pentru monitorizarea longitudinală a unui anumit țesut. „Este foarte intuitiv și destul de ușor de utilizat”, spune Canan Dagdeviren.
În cadrul studiului publicat în Nature Communications, cercetătorii au realizat mai multe progrese care permit o imagistică de calitate superioară și o utilizare mai simplă.
O inovație cheie este adăugarea unei „straturi de suport” la transductorul ultrasunetelor. Acest strat ajută la conținerea și focalizarea undelor ultrasunete, îmbunătățind rezoluția și calitatea imaginilor rezultate. De asemenea, crește intervalul de frecvențe sonore care pot fi absorbite și reduce atât zgomotul acustic, cât și pe cel electric, sporind astfel calitatea imaginilor.
„Cu stratul de suport, dispozitivul produce imagini mai precise și mai clare, cu un interval de frecvențe mai larg”, afirmă Nayeem.
Pentru a îmbunătăți și mai mult calitatea imaginilor, cercetătorii au dezvoltat un algoritm care efectuează adaptiv un proces numit formarea fasciculului. Acest algoritm permite sistemului să compenseze diferențele în viteza cu care undele sonore călătoresc prin diferite tipuri de țesut, cum ar fi pielea și grăsimea.
„Ceea ce încercăm să facem este să prezicem proprietățile de viteză a sunetului ale țesutului pe care îl imaginăm și să folosim asta pentru a reconstrui imaginea mai precis. Observăm o îmbunătățire de până la 10 procente în rezoluție doar prin aplicarea acestei tehnici”, spune Viswanath.
Cercetătorii au solicitat 10 voluntari, care nu erau experți în tehnologia ultrasunetelor, să folosească sistemul pentru a încerca să identifice mici ținte încorporate într-o „fantomă de țesut” – un material gelatinos conceput pentru a imita țesutul uman. Participanții au avut o rată de succes mult mai mare în localizarea sferelor când au folosit noul sistem comparativ cu un transductor tradițional de ultrasunete.
Pentru noua versiune a acestui sistem, cercetătorii au creat o interfață utilizator, afișată pe un ecran computerizat, care ghidează utilizatorul să plaseze sonda în locul corect. Acest aspect ar putea fi deosebit de important pentru monitorizarea progresului tratamentelor cum ar fi terapia neoadjuvantă sau monitorizarea pe termen lung a anomaliilor cunoscute, cum ar fi fibroadenomele sau microcalcificările.
Într-un studiu realizat cu șapte persoane, cercetătorii au constatat că utilizatorii au reușit să plaseze cu precizie sonda în locația corectă de fiecare dată când au efectuat o scanare.
„În mod convențional, ai nevoie de un operator care să miște sonda în jurul sânului, dar am creat o interfață de viziune computerizată pentru ca utilizatorii să o facă singuri. Este foarte prietenoasă cu utilizatorul și arată imagini în timp real pe ecran”, afirmă Yoon.
Pentru versiunile viitoare ale acestei tehnologii, cercetătorii speră să dezvolte o interfață care să poată fi utilizată cu un telefon mobil sau o tabletă, făcând sistemul mai ușor de transportat. În plus față de facilitarea diagnosticului precoce, acest tip de sistem ar putea face ultrasunetele mai accesibile pacienților din zone unde nu există suficienți tehnicieni instruiți în ultrasunete.
Dagdeviren și câțiva dintre studenții săi speră acum să înființeze o companie pentru a aduce tehnologia pe piață. Deși diagnosticul cancerului de sân reprezintă prima aplicație țintă, ei intenționează să o extindă la multe altele.
„Tehnologia este atât de versatilă încât poate fi utilizată pentru orice imagistică a țesutului moale, de la cancerul ovarian la măsurarea progresiei endometriozei sau monitorizarea fetală”, adaugă Dagdeviren.
