Nositeľný ultrazvukový skener od MIT zlepšuje detekciu karcinómu prsníka

Vedci z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) predstavili prelomovú technológiu v podobe nositeľného ultrazvukového zariadenia, ktoré má potenciál významne zlepšiť mieru prežitia u pacientok s karcinómom prsníka. Štúdia popisujúca toto inovatívne zariadenie bola publikovaná v časopise Science Advances. Technológia zatiaľ nie je dostupná pre verejnosť.

Nové zariadenie je určené na domáce použitie a bolo navrhnuté tak, aby umožnilo pacientkám vykonávať pravidelné kontroly prsného tkaniva bez nutnosti návštevy zdravotníckych zariadení. Ako zdôraznili autori štúdie, pokiaľ je karcinóm prsníka diagnostikovaný v najskorších štádiách, miera prežitia sa blíži 100 percentám. Naopak pokiaľ je nádor odhalený až v neskoršom štádiu, táto miera klesá na približne 25 percent. Podľa vedúcej autorky štúdie docentky Canan Dagdeviren z MIT's Media Lab táto technológia mení tradičný prístup k diagnostike karcinómu prsníka. „Zmenili sme tvarový faktor ultrazvukovej technológie tak, aby mohla byť použitá v domácom prostredí. Zariadenie je prenosné a ľahko použiteľné a poskytuje užívateľsky prívetivé sledovanie prsného tkaniva v reálnom čase,“ uviedla Dagdeviren. Výskumný tím, vrátane postgraduálneho študenta Wenyi Du, vedca Lina Zhanga a ďalších odborníkov, demonštroval schopnosť zariadenia získať ultrazvukové obrazy porovnateľné s obrazmi získanými pomocou tradičných ultrazvukových sond používaných v zdravotníckych centrách.

Zariadenie je navrhnuté ako flexibilná náplasť, ktorá môže byť pripevnená k podprsenke. Užívateľka môže pohybovať ultrazvukovou sondou pozdĺž náplasti a zobrazovať tak prsné tkanivo z rôznych uhlov. Tento prístup umožňuje častejšiu kontrolu prsného tkaniva, čo je kľúčové pre včasné odhalenie nádorov. „Mojím cieľom je zamerať sa na ľudí, u ktorých je najpravdepodobnejší rozvoj intervalového karcinómu,“ dodala Dagdeviren s tým, že intervalové nádory predstavujú 20 až 30 percent všetkých prípadov karcinómu prsníka a bývajú agresívnejšie ako nádory zistené počas pravidelných prehliadok.

Domáca diagnostika prsníka z MIT

Ako uvádza MIT v tlačovej správe, inšpiráciou pre vývoj tohto zariadenia bola osobná skúsenosť Canan Dagdevirenovej, ktoréj teta mala diagnostikovaný karcinóm prsníka v neskorom štádiu a zomrela o šesť mesiacov neskôr. „Keď som pracovala ako postdoktorandka na MIT, inšpirovaná stavom svojej tety som vypracovala hrubý návrh diagnostického zariadenia, ktoré by mohlo byť integrované do podprsenky a umožnilo častejší skríning jedincov s vysokým rizikom karcinómu prsníka,“ vysvetlila Dagdeviren.

Technológia, ktorú tím MIT vyvinul, zahŕňa nový piezoelektrický materiál, ktorý umožňuje miniaturizáciu ultrazvukového skenera. „Aby bolo zariadenie nositeľné, navrhli sme flexibilnú náplasť vyrobenú pomocou 3D tlače, ktorá má malé otvory pripomínajúce plástu. Pomocou magnetov môže byť táto náplasť pripevnená k podprsenke, ktorá má otvory umožňujúce ultrazvukovej sonde byť v styku s kožou,“ uviedla Dagdeviren. Skener podľa popisu autorov zapadá do malej sondy, ktorú je možné presunúť do šiestich rôznych polôh, čo umožňuje zobrazovanie celého prsníka. Skener možno tiež otáčať, aby zhotovoval snímky z rôznych uhlov, a jeho použitie vraj nevyžaduje žiadne zvláštne odborné znalosti.

Technologické výhody pre pacientky

Autori štúdie zdôrazňujú, že ďalšie kroky vo vývoji tejto technológie zahŕňajú vytvorenie miniaturizovanej verzie zobrazovacieho systému, ktorý by bol vo veľkosti smartfónu. „Nositeľná ultrazvuková náplasť je opakovane použiteľná a vedci si predstavujú, že ju ľudia s vysokým rizikom karcinómu prsníka budú môcť používať v domácich podmienkach, a mať tak prospech z častejšieho skríningu,“ uviedla Dagdeviren. Zariadenie by tiež mohlo pomôcť diagnostikovať karcinóm u tých, ktorí nemajú pravidelný prístup k skríningovým vyšetreniam.

„Karcinóm prsníka je najčastejší karcinóm u žien a je liečiteľný, keď je detekovaný čoskoro,“ pripomenul Tolga Ozmen, chirurg špecializujúci sa na karcinóm prsníka v Massachusetts General Hospital a jeden z autorov štúdie, a naznačil hlavný dôvod neskorej diagnostiky. „Jednou z hlavných prekážok zobrazovania a včasnej detekcie je nutnosť dochádzania žien do zobrazovacieho centra. Táto prispôsobiteľná ultrazvuková náplasť je sľubná technológia, pretože eliminuje potrebu žien cestovať do týchto centier,“ dodal Ozmen.

Vedci sa tiež venujú vývoju pracovného postupu, ktorý by umožňoval využitie umelej inteligencie na analýzu ultrazvukových obrazov v priebehu času. Tento prístup by mohol ponúknuť presnejšiu diagnostiku ako súčasné metódy, ktoré sa spoliehajú na hodnotenie rádiológa. „Plánujeme tiež preskúmať prispôsobenie ultrazvukovej technológie na skenovanie ďalších častí tela,“ dodala Dagdeviren.

Úspešné testy na reálnych pacientoch

V spolupráci s Centrom pre klinický a translačný výskum MIT vedci testovali zariadenie na 71-ročnej pacientke s anamnézou cýst v prsiach. Výsledky testov ukázali, že zariadenie dokáže detekovať cysty s priemerom až 0,3 cm, čo je veľkosť typická pre nádory v ranom štádiu. Navyše sa ukázalo, že zariadenie dosiahlo rozlíšenie porovnateľné s tradičným ultrazvukom a tkanivo môže byť zobrazované v hĺbke až 8 cm.

Catherine Ricciardiová, vrchná sestra v Centre klinického a translačného výskumu MIT, zdôraznila význam prístupu ku kvalitnej a dostupnej zdravotnej starostlivosti pre včasnú detekciu a diagnostiku karcinómu prsníka. Ako zdravotná sestra bola svedkom negatívnych dôsledkov oneskorenej diagnózy. „Táto technológia je prísľubom odstránenia mnohých prekážok pre včasnú detekciu karcinómu prsníka poskytovaním spoľahlivejšej, pohodlnejšej a menej zastrašujúcej diagnostiky,“ konštatovala Ricciardiová.

Sľubný pokrok v diagnostike karcinómu prsníka

Podľa autorov štúdie teda nositeľný ultrazvukový skener od MIT umožňuje častejšie skríningy a znižuje psychickú záťaž spojenú s návštevou zdravotníckych zariadení. Vďaka moderným technológiám a pokročilým materiálom je tento skener ľahký, ľahko ovládateľný a cenovo dostupný. Výskumný tím dúfa, že táto technológia bude čoskoro dostupná širokej verejnosti a prispeje k výraznému zníženiu úmrtnosti na karcinóm prsníka.

„Naším cieľom je zvýšiť mieru prežitia až na 98 percent vďaka častejším skríningom,“ zdôraznila Dagdeviren a dodala, že ich zariadenie môže byť kľúčovým nástrojom v boji proti tejto zákernej chorobe. Vývoj nového nositeľného ultrazvukového skenera by teda mohol predstavovať krok na zabezpečenie dostupnejšej zdravotnej starostlivosti pre ženy po celom svete.

(Zdroj: Science Advances, MIT)