Naukowcy z Stevens Institute of Technology opracowują obecnie niedrogie ręczne urządzenie, które może zmniejszyć o połowę liczbę niepotrzebnych biopsji i zapewnić dermatologom i innym lekarzom pierwszego kontaktu łatwy dostęp do laboratoryjnej diagnostyki raka . „Nie próbujemy pozbyć się biopsji, ale chcemy dać lekarzom dodatkowe narzędzia i pomóc im w podejmowaniu lepszych decyzji” – powiedział Negar Tavassolian, dyrektor Bio-Electromagnetics Laboratory w Stevens.
Urządzenie wykorzystuje obrazowanie fal milimetrowych, tę samą technologię, co skanery bezpieczeństwa na lotniskach do skanowania skóry pacjenta. We wcześniejszych pracach Tavassolian i jej zespół musieli pracować z już pobraną skórą, aby urządzenie mogło wykryć, czy doszło do rozwoju nowotworu.
Zdrowa tkanka odbija promienie milimetrowe inaczej niż tkanka nowotworowa, więc teoretycznie możliwe jest wykrycie raka poprzez monitorowanie kontrastów w promieniach odbitych od skóry. Aby wprowadzić to podejście do praktyki klinicznej, naukowcy wykorzystali algorytmy do łączenia sygnałów zarejestrowanych przez wiele różnych anten w jeden obraz o ultrawysokiej szerokości pasma, redukując szumy i szybko rejestrując obrazy w wysokiej rozdzielczości nawet najmniejszych znamion.
Zespół kierowany przez dr Amira Mirbeika wykorzystał wersję roboczą swojej technologii do zbadania 71 pacjentów podczas wizyt klinicznych w rzeczywistym świecie i odkrył, że ich metody mogą dokładnie odróżnić łagodne i złośliwe zmiany w ciągu zaledwie kilku sekund. Używając swojego urządzenia, Tavassolian i Mirbeik mogli zidentyfikować tkankę nowotworową z 97% czułością i 98% swoistością, konkurencyjną nawet w przypadku najlepszych narzędzi diagnostycznych klasy szpitalnej.
„Istnieją inne zaawansowane technologie obrazowania, które mogą wykrywać nowotwory skóry, ale są to duże, drogie urządzenia, które nie są dostępne w warunkach klinicznych” – powiedział Tavassolian, którego praca ukazała się w wydaniu „Scientific Reports”. „Tworzymy niedrogie urządzenie, które jest tak małe i tak łatwe w obsłudze jak telefon komórkowy, dzięki czemu możemy zapewnić każdemu dostęp do zaawansowanej diagnostyki”.
Ponieważ technologia zespołu zapewnia wyniki w ciągu kilku sekund, pewnego dnia będzie mogła być używana zamiast dermatoskopu powiększającego w rutynowych kontrolach, dając niezwykle dokładne wyniki niemal natychmiast. „Oznacza to, że lekarze mogą zintegrować dokładną diagnostykę z rutynowymi kontrolami i ostatecznie leczyć więcej pacjentów” – powiedział Tavassolian.
W przeciwieństwie do wielu innych metod obrazowania, promienie milimetrowe nieszkodliwie wnikają na głębokość około 2 mm w ludzką skórę, dzięki czemu technologia obrazowania opracowana przez zespół zapewnia wyraźną mapę 3D zeskanowanych zmian. Przyszłe ulepszenia algorytmu zasilającego urządzenie mogą znacznie poprawić mapowanie marginesów zmian, umożliwiając bardziej precyzyjne i mniej inwazyjne biopsje zmian złośliwych.
Następnym krokiem jest umieszczenie zestawu diagnostycznego zespołu w układzie scalonym, co może wkrótce umożliwić produkcję funkcjonalnych, ręcznych urządzeń diagnostycznych wykorzystujących fale milimetrowe za jedyne 100 dolarów za sztukę. Zespół pracuje już nad komercjalizacją swojej technologii i ma nadzieję, że w ciągu najbliższych dwóch lat zacznie oddawać swoje urządzenia w ręce klinicystów.
Komentarze
[ z 0]