Носимый ультразвуковой сканер для раннего выявления рака молочной железы

В надежде повысить общую выживаемость больных раком молочной железы американские исследователи Массачусетского технологического института разработали носимое ультразвуковое устройство, позволяющее обнаруживать опухоли на ранних стадиях. В частности, оно может быть полезно для пациенток с высоким риском развития рака молочной железы в период между плановыми маммографиями.

Опухоли молочной железы, развивающиеся в промежутках между регулярными маммографиями — так называемые интервальные раки — составляют 20–30% всех случаев рака молочной железы, и эти опухоли, как правило, более агрессивны, чем те, которые обнаруживаются при обычном сканировании.

Устройство представляет собой гибкий патч, который крепится к бюстгальтеру и позволяет владельцу перемещать ультразвуковой трекер вдоль пластыря и получать изображение тканей молочной железы под разными углами. В новом исследовании ученые продемонстрировали возможность получения ультразвуковых изображений с разрешением, сопоставимым с разрешением ультразвуковых датчиков, используемых в медицинских центрах.

Эту ультразвуковую технологию можно использовать в домашних условиях. Она портативна, проста в применении и обеспечивает мониторинг тканей молочной железы в режиме реального времени.

Информация об этой разработке была опубликована в журнале Science Advances.

Ученые МТИ разработали миниатюрный ультразвуковой сканер, позволяющий пользователю проводить визуализацию в любое время. Этот сканер основан на той же ультразвуковой технологии, которая используется в медицинских центрах. Но в его состав входит новый пьезоэлектрический материал, который позволил исследователям уменьшить ультразвуковой сканер.

Чтобы сделать устройство удобным для ношения, исследователи разработали гибкий 3D-патч с отверстиями, напоминающими соты. С помощью магнитов этот патч можно прикрепить к бюстгальтеру, в котором имеются отверстия, позволяющие ультразвуковому сканеру соприкасаться с кожей. Ультразвуковой сканер помещается внутри небольшого трекера, который можно перемещать в шесть различных положений, что позволяет получить изображение всей молочной железы. Сканер также можно поворачивать, чтобы получать изображения под разными углами, и для работы с ним не требуется специальных знаний.

Совместно с Центром клинических и трансляционных исследований Массачусетского технологического института исследователи испытали свой прибор на 71-летней женщине с кистами молочной железы в анамнезе. С помощью нового прибора исследователи смогли обнаружить кисты, диаметр которых достигал 0,3 см, что соответствует размеру опухолей на ранних стадиях развития. Также было показано, что разрешение прибора сопоставимо с разрешением традиционного аппарата, а изображение тканей может быть получено на глубине до 8 см.

Чтобы увидеть ультразвуковые изображения, исследователи в настоящее время должны подключить сканер к такому же ультразвуковому аппарату, который используется в медцентрах. Однако они уже работают над созданием миниатюрной версии системы визуализации, которая будет размером со смартфон.

Ученые МТИ надеются разработать рабочий процесс, позволяющий после получения данных от пациента использовать искусственный интеллект для анализа изменения изображений с течением времени, что может обеспечить более точную диагностику, чем оценка рентгенолога, сравнивающего снимки, сделанные с разницей в несколько лет. Также планируется адаптировать ультразвуковую технологию для сканирования других частей тела.