Il nuovo dispositivo ad ultrasuoni, che può essere incorporato in un reggiseno, potrebbe consentire un monitoraggio più frequente delle pazienti ad alto rischio di cancro al seno.
Quando tumore al seno viene diagnosticata nelle prime fasi, il tasso di sopravvivenza è quasi del 100%. Tuttavia, per i tumori rilevati nelle fasi successive, tale percentuale scende a circa il 25%.
Nella speranza di migliorare il tasso di sopravvivenza del cancro al seno, i ricercatori del MIT hanno progettato un dispositivo a ultrasuoni indossabile che potrebbe consentire ai pazienti di rilevare i tumori quando sono ancora nelle fasi iniziali. Credito immagine: Canan Dagdeviren / MIT
Nella speranza di migliorare il tasso di sopravvivenza globale per i malati di cancro al seno, i ricercatori del MIT hanno progettato un dispositivo a ultrasuoni indossabile che potrebbe consentire alle persone di rilevare i tumori quando sono ancora nelle fasi iniziali. In particolare, potrebbe essere utile per i pazienti ad alto rischio di sviluppare il cancro al seno tra mammografie di routine.
Il dispositivo è un cerotto flessibile che può essere attaccato a un reggiseno, consentendo a chi lo indossa di spostare un tracker a ultrasuoni lungo il cerotto e visualizzare il tessuto mammario da diverse angolazioni. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno dimostrato di poter ottenere immagini ecografiche con una risoluzione paragonabile a quella delle sonde ecografiche utilizzate nei centri di imaging medico.
“Abbiamo modificato il fattore di forma della tecnologia a ultrasuoni in modo che possa essere utilizzata a casa tua. È portatile e facile da usare e fornisce un monitoraggio in tempo reale e intuitivo del tessuto mammario “, afferma Canan Dagdeviren, professore associato presso il Media Lab del MIT e autore senior dello studio.
La studentessa laureata del MIT Wenya Du, la ricercatrice Lin Zhang, Emma Suh ’23 e Dabin Lin, professore alla Xi’an Technological University, sono gli autori principali dello studio cartache appare in I progressi della scienza.
“Abbiamo modificato il fattore di forma della tecnologia a ultrasuoni in modo che possa essere utilizzata a casa tua. È portatile e facile da usare e fornisce un monitoraggio in tempo reale e intuitivo del tessuto mammario “, afferma Canan Dagdeviren, professore associato presso il Media Lab del MIT e autore senior dello studio. Credito immagine: Canan Dagdeviren / MIT
Una diagnostica indossabile
Per questo progetto, Dagdeviren si è ispirata alla sua defunta zia, Fatma Caliskanoglu, a cui è stato diagnosticato un cancro al seno in fase avanzata all’età di 49 anni, nonostante fosse regolarmente sottoposta a screening del cancro, ed è deceduta sei mesi dopo.
Al capezzale di sua zia, Dagdeviren, allora postdoc al MIT, ha elaborato uno schema approssimativo di un dispositivo diagnostico che potrebbe essere incorporato in un reggiseno e consentirebbe uno screening più frequente di individui ad alto rischio di cancro al seno.
I tumori al seno che si sviluppano tra mammografie regolarmente programmate, noti come tumori a intervalli, rappresentano dal 20 al 30 percento di tutti i casi di cancro al seno e questi tumori tendono ad essere più aggressivi di quelli rilevati durante le scansioni di routine.
Il dispositivo è un cerotto flessibile che può essere attaccato a un reggiseno, consentendo a chi lo indossa di spostare un tracker a ultrasuoni lungo il cerotto e visualizzare il tessuto mammario da diverse angolazioni. Credito immagine: Canan Dagdeviren / MIT
“Il mio obiettivo è prendere di mira le persone che hanno maggiori probabilità di sviluppare il cancro a intervalli”, afferma Dagdeviren, il cui gruppo di ricerca è specializzato nello sviluppo di dispositivi elettronici indossabili conformi al corpo. “Con uno screening più frequente, il nostro obiettivo è aumentare il tasso di sopravvivenza fino al 98 percento”.
Per trasformare in realtà la sua visione di un reggiseno diagnostico, Dagdeviren ha progettato uno scanner a ultrasuoni miniaturizzato che potrebbe consentire all’utente di eseguire l’imaging in qualsiasi momento. Questo scanner si basa sullo stesso tipo di tecnologia a ultrasuoni utilizzata nei centri di imaging medico, ma incorpora un nuovo materiale piezoelettrico che ha permesso ai ricercatori di miniaturizzare lo scanner a ultrasuoni.
Per rendere il dispositivo indossabile, i ricercatori hanno progettato una toppa flessibile stampata in 3D, con aperture a nido d’ape. Utilizzando dei magneti, questo cerotto può essere attaccato a un reggiseno dotato di aperture che consentono allo scanner a ultrasuoni di entrare in contatto con la pelle.
Al capezzale di sua zia, Dagdeviren, allora postdoc al MIT, ha elaborato uno schema approssimativo di un dispositivo diagnostico che potrebbe essere incorporato in un reggiseno e consentirebbe uno screening più frequente delle donne ad alto rischio di cancro al seno. Credito immagine: Canan Dagdeviren / MIT
Lo scanner a ultrasuoni si inserisce all’interno di un piccolo tracker che può essere spostato in sei diverse posizioni, consentendo l’imaging dell’intero seno. Lo scanner può anche essere ruotato per acquisire immagini da diverse angolazioni e non richiede alcuna competenza specifica per funzionare.
“Questa tecnologia fornisce una capacità fondamentale nel rilevamento e nella diagnosi precoce del cancro al seno, che è la chiave per un risultato positivo”, afferma Anantha Chandrakasan, decano della School of Engineering del MIT, Vannevar Bush Professor of Electrical Engineering and Computer Science, e uno degli autori dello studio.
«Questo lavoro farà avanzare in modo significativo la ricerca sugli ultrasuoni e la progettazione di dispositivi medici, sfruttando i progressi nei materiali, nei circuiti a bassa potenza, negli algoritmi di intelligenza artificiale e nei sistemi biomedici».
Rilevazione precoce
Lavorando con il Centro per la ricerca clinica e traslazionale del MIT, i ricercatori hanno testato il loro dispositivo su un soggetto umano, una donna di 71 anni con una storia di cisti al seno. Utilizzando il nuovo dispositivo, i ricercatori sono stati in grado di rilevare le cisti, che avevano un diametro di appena 0,3 centimetri, la dimensione dei tumori allo stadio iniziale.
Hanno anche dimostrato che il dispositivo ha raggiunto una risoluzione paragonabile a quella degli ultrasuoni tradizionali e che il tessuto può essere ripreso a una profondità fino a 8 centimetri.
“L’accesso a un’assistenza sanitaria di qualità e a prezzi accessibili è essenziale per la diagnosi e la diagnosi precoci. Come infermiera ho assistito agli esiti negativi di una diagnosi ritardata. Questa tecnologia mantiene la promessa di abbattere le molte barriere per la diagnosi precoce del cancro al seno fornendo una diagnostica più affidabile, confortevole e meno intimidatoria”, afferma Catherine Ricciardi, direttrice infermiera presso il Centro per la ricerca clinica e traslazionale del MIT e autrice dello studio .
Per vedere le immagini ad ultrasuoni, i ricercatori devono attualmente collegare il loro scanner allo stesso tipo di macchina ad ultrasuoni utilizzata nei centri di imaging. Tuttavia, ora stanno lavorando su una versione miniaturizzata del sistema di imaging che avrebbe le dimensioni di uno smartphone.
Il cerotto ecografico indossabile può essere utilizzato più e più volte e i ricercatori prevedono che potrebbe essere utilizzato a casa da persone ad alto rischio di cancro al seno e che potrebbero beneficiare di frequenti screening. Potrebbe anche aiutare a diagnosticare il cancro nelle persone che non hanno accesso regolare allo screening.
“Il cancro al seno è il tumore più comune tra le donne ed è curabile se rilevato precocemente”, afferma Tolga Ozmen, chirurgo del cancro al seno presso il Massachusetts General Hospital, che è anche autore dello studio.
“Uno dei principali ostacoli nell’imaging e nella diagnosi precoce è il tragitto che le donne devono fare per raggiungere un centro di imaging. Questo cerotto ecografico conformabile è una tecnologia molto promettente in quanto elimina la necessità per le donne di recarsi in un centro di imaging”.
I ricercatori sperano di sviluppare un flusso di lavoro in modo che una volta raccolti i dati da un soggetto, l’intelligenza artificiale possa essere utilizzata per analizzare come le immagini cambiano nel tempo, il che potrebbe offrire una diagnostica più accurata rispetto alla valutazione di un radiologo che confronta le immagini prese a distanza di anni . Hanno anche in programma di esplorare l’adattamento della tecnologia a ultrasuoni per scansionare altre parti del corpo.
Scritto da Anne Trafton
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
