Rak piersi to nowotwór najczęściej występujący u kobiet. Jeśli jest diagnozowany w najwcześniejszych stadiach, wskaźnik przeżycia sięga 100 proc. W przypadku guzów wykrytych w późniejszych stadiach odsetek ten spada do około 25 proc. Jedną z głównych przeszkód we wczesnym wykrywaniu guzów jest konieczność umówienia się na badanie w nierzadko odległym centrum diagnostycznym.

Chcąc zwiększyć szanse na wczesne wykrycie raka i poprawę wskaźnika przeżycia pacjentek z rakiem piersi, naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) zaprojektowali (DOI: 10.1126/sciadv.adh5325) nadające się do noszenia urządzenie ultrasonograficzne, które może pozwolić na wykrywanie guzów jeszcze we wczesnych stadiach. Szczególnie korzystne mogłoby być takie rozwiązanie zastosowane pomiędzy rutynowymi mammografiami u pacjentek z wysokim ryzykiem zachorowania na raka piersi.

Ultrasonograf ma postać elastycznej łatki, którą można przymocować do stanika, co pozwala noszącej go osobie przesuwać urządzenie i obrazować tkankę piersi pod różnymi kątami. Naukowcy wykazali, że mogą uzyskać obrazy ultrasonograficzne o rozdzielczości porównywalnej z sondami ultrasonograficznymi używanymi w ośrodkach obrazowania medycznego.

Miniaturyzację urządzenia umożliwiło zastosowanie nowatorskiego materiału piezoelektrycznego. Konstrukcja nośna to elastyczny, wydrukowany w 3D element z otworami przypominającymi plaster miodu. Za pomocą magnesów całość można przymocować do biustonosza, który ma otwory umożliwiające kontakt ultrasonografu ze skórą. Możliwe jest ustawienie ultrasonografu w sześciu różnych pozycjach, co pozwala na obrazowanie całej piersi. Obsługa nie wymaga specjalistycznej wiedzy.

„Zmieniliśmy format technologii ultradźwiękowej, aby można było jej używać w domu. Ultrasonograf jest przenośny i łatwy w użyciu oraz zapewnia przyjazne dla użytkownika monitorowanie tkanki piersi w czasie rzeczywistym” – mówi Canan Dagdeviren, profesor nadzwyczajna w Media Lab MIT i starszy autor badania.

Prof. Dagdeviren zainspirował przypadek jej nieżyjącej już ciotki, Fatmy Caliskanoglu. Pomimo regularnych badań przesiewowych u kobiety tej w wieku 49 lat zdiagnozowano zaawansowanego raka piersi. Zmarła sześć miesięcy później. Jeszcze przy łóżku swojej ciotki prof. Dagdeviren, wówczas postdoc na MIT, sporządziła przybliżony schemat urządzenia diagnostycznego, które można było umieścić w staniku i umożliwić częstsze badania przesiewowe osób z grupy wysokiego ryzyka raka piersi.

Guzy piersi, które rozwijają się pomiędzy regularnie planowanymi mammografiami – znane też jako raki interwałowe – stanowią od 20 do 30 proc. wszystkich przypadków raka piersi. Nowotwory te są zwykle bardziej agresywne od wykrywanych podczas rutynowych badań.

„Moim celem jest dotarcie do osób, u których istnieje największe prawdopodobieństwo zachorowania na raka interwałowego — zaznaczyła Dagdeviren, której grupa badawcza specjalizuje się w opracowywaniu elektronicznych urządzeń „wearable“, dopasowujących się do ciała. - Naszym celem jest zwiększenie wskaźnika przeżycia do 98 proc. dzięki częstszym badaniom przesiewowym”.

Na razie naukowcy przetestowali swoje urządzenie na jednej osobie, 71-letniej kobiecie z historią torbieli piersi. Byli w stanie wykryć cysty o średnicy zaledwie 0,3 centymetra – wielkości guzów we wczesnym stadium. Pokazali też, że urządzenie osiąga rozdzielczość porównywalną z tradycyjnymi ultrasonografami, a tkanki można obrazować na głębokości do 8 centymetrów.

Aby obejrzeć obrazy z nowego USG badacze stosują na razie typową, dużą aparaturę USG, jednak pracują nad miniaturowym systemem obrazowania o rozmiarach smartfona.

Oceną uzyskanych obrazów ma się w przyszłości zająć sztuczna inteligencja, porównująca dane z kolejnych badań wykonanych w niewielkich odstępach czasu. Autorzy pracują nad zastosowaniem podobnej technologii do badania także innych części ciała. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ agt/