Diagnozuoti krūties vėžį padės išmanioji liemenėlė

Kai krūties vėžys diagnozuojamas ankstyvose stadijose, pacienčių išgyvenamumas siekia beveik 100 proc. Tačiau vėlesnėse stadijose aptiktų navikų atveju šis rodiklis sumažėja iki maždaug 25 proc.

Tikėdamiesi pagerinti bendrą krūties vėžiu sergančių pacienčių išgyvenamumą, MIT mokslininkai sukūrė dėvimą ultragarso prietaisą, kuris leidžia žmonėms aptikti navikus dar ankstyvose stadijose. Ypač jis galėtų būti vertingas pacientėms, kurioms yra didelė rizika susirgti krūties vėžiu.

Prietaisas – tai lankstus konstruktas, kurį galima pritvirtinti prie liemenėlės, kad jį dėvinti moteris galėtų judinti ultragarsinį sekimo prietaisą palei kontūrą ir atvaizduoti krūties audinį įvairiais kampais. Naujajame tyrime mokslininkai parodė, kad jie gali gauti ultragarsinius vaizdus, kurių skiriamoji geba prilygsta medicininių tyrimų centruose naudojamų ultragarsinių zondų skiriamajai gebai.

„Pakeitėme ultragarso technologijos formą, kad ją būtų galima naudoti namuose. Ją galima dėvėti ir lengvai naudoti, o krūties audinius stebėti realiuoju laiku“, – sako vyriausioji tyrimo autorė Canan Dagdeviren. Kitos šio tyrimo bendraautoriai yra Masačiusetso technologijos instituto (MIT) magistrantė Wenya Du, mokslininkė Lin Zhang, 23 metų Emma Suh ir Šiano Technologijų universiteto profesorius Dabin Lin. Išradimą aprašantis straipsnis neseniai paskelbtas žurnale „Science Advances“, autoriai.

Dėvima diagnostikos priemonė

Šiam projektui C. Dagdeviren įkvėpė jos tetos Fatmos Caliskanoglu, kuriai, nepaisant to, kad ji reguliariai tikrinosi dėl vėžio, būnant 49 metų amžiaus buvo diagnozuotas vėlyvosios stadijos krūties vėžys, ir po šešių mėnesių ji mirė, atvejis. Budėdama prie tetos lovos C. Dagdeviren, kuri tuo metu buvo MIT doktorantūroje, nubraižė apytikslę diagnostikos prietaiso, kurį būtų galima įmontuoti į liemenėlę ir kuris leistų dažniau tikrinti asmenis, turinčius didelę riziką susirgti krūties vėžiu, schemą.

Krūties navikai, atsirandantys tarp reguliariai atliekamų mamografijų (vadinamieji intervaliniai vėžiai), sudaro 20–30 proc. visų krūties vėžio atvejų, ir šie navikai paprastai būna agresyvesni už tuos, kurie aptinkami atliekant įprastines patikras.

„Mano tikslas – orientuotis į žmones, kuriems didžiausia tikimybė susirgti intervaliniu vėžiu, – sako C. Dagdeviren, kurios tyrimų grupė specializuojasi kuriant dėvimus elektroninius prietaisus, kurie prisitaiko prie kūno. – Mūsų tikslas – dažniau atliekant patikrą padidinti išgyvenamumą iki 98 proc.“

Kad savo diagnostinės liemenėlės viziją paverstų realybe, išradėja sukūrė miniatiūrinį ultragarso skenerį, kuris leistų naudotojui bet kuriuo metu atlikti tyrimus. Šis skeneris pagrįstas tokia pačia ultragarso technologija, kokia naudojama medicininių vaizdų centruose – tačiau jame panaudota nauja pjezoelektrinė medžiaga, kuri leido mokslininkams miniatiūrizuoti ultragarsinį skenerį.

Kad prietaisą būtų galima dėvėti, tyrėjai sukūrė lankstų, 3D spausdintuvu atspausdintą karkasą, turintį korio formos angas. Naudojant magnetus, šį karkasą galima pritvirtinti prie liemenėlės, kurioje yra angos, leidžiančios ultragarso skeneriui liestis su oda. Ultragarsinis skeneris telpa mažame laikiklyje, kurį galima perkelti į šešias skirtingas padėtis, todėl galima ištirti visą krūtį. Skenerį taip pat galima pasukti, kad vaizdai būtų daromi iš skirtingų kampų, o jam valdyti nereikia jokių specialių žinių.

„Ši technologija suteikia esminę galimybę nustatyti ir anksti diagnozuoti krūties vėžį, o tai yra labai svarbu siekiant teigiamų rezultatų, – sako MIT Inžinerijos mokyklos dekanas, elektros inžinerijos ir kompiuterių mokslo profesorius bei dar vienas iš tyrimo autorių, Anantha Chandrakasanas. – Šis darbas gerokai paspartins ultragarso tyrimus ir medicinos prietaisų dizainą, panaudojant medžiagų, mažos galios grandynų, dirbtinio intelekto algoritmų ir biomedicininių sistemų pažangą.“

Ankstyvas aptikimas

Bendradarbiaudami su MIT Klinikinių ir transliacinių tyrimų centru, mokslininkai išbandė savo prietaisą su vienu žmogumi – 71 metų moterimi, kuriai anksčiau buvo nustatyta krūties cistos. Naudodamiesi naujuoju prietaisu tyrėjai sugebėjo aptikti cistas, kurių skersmuo siekė vos 0,3 cm, – t. y. ankstyvosios stadijos auglių dydį. Jie taip pat parodė, kad prietaiso skiriamoji geba prilygsta įprastinio ultragarso skiriamosios gebos lygiui, o audinius galima atvaizduoti iki 8 centimetrų gylyje.

„Norint anksti nustatyti ir diagnozuoti vėžį, labai svarbu turėti galimybę naudotis kokybiškomis ir įperkamomis sveikatos priežiūros paslaugomis. Kaip slaugytoja esu mačiusi neigiamas pavėluotos diagnozės pasekmes. Ši technologija žada panaikinti daugybę ankstyvo krūties vėžio nustatymo kliūčių, nes suteikia patikimesnę, patogesnę ir mažiau gąsdinančią diagnostiką“, – sako MIT Klinikinių ir transliacinių tyrimų centro slaugos direktorė ir tyrimo autorė Catherine Ricciardi.

Norėdami matyti ultragarso vaizdus, tyrėjai šiuo metu turi prijungti savo skenerį prie tokio pat ultragarsinio aparato, koks naudojamas skenavimo centruose. Tačiau dabar jie kuria miniatiūrinę vaizdavimo sistemos versiją, kuri būtų maždaug išmaniojo telefono dydžio.

Nešiojamą ultragarsinį karkasą galima naudoti pakartotinai, todėl tyrėjai mano, kad jį namuose galėtų naudoti moterys, kurioms yra didelė krūties vėžio rizika ir kuriems būtų naudinga dažnai tikrintis. Įrenginys taip pat galėtų padėti diagnozuoti vėžį moterims, kurios neturi galimybės reguliariai tikrintis.

„Krūties vėžys yra labiausiai paplitęs vėžys tarp moterų, o anksti nustatytas jis yra išgydomas, – sako Masačusetso ligoninės krūties vėžio chirurgas Tolga Ozmenas, kuris taip pat yra vienas iš tyrimo autorių. – Viena iš pagrindinių kliūčių, trukdančių atlikti skenavimą ir anksti nustatyti vėžį, yra tai, kad moterys turi važiuoti į skenavimo centrą. Šis prigludęs ultragarsinis karkasas yra labai perspektyvi technologija, nes dėl jos moterims nebereikia vykti į skenavimo centrą“.

Tyrėjai tikisi sukurti tokią darbų eigą, kad, surinkus duomenis iš tiriamojo asmens, būtų galima pasitelkti dirbtinį intelektą ir analizuoti, kaip laikui bėgant kinta vaizdai – o tai leistų atlikti tikslesnę diagnostiką nei pasikliaujant radiologo vertinimu, lyginant vaizdus, padarytus praėjus keleriems metams. Jie taip pat planuoja ištirti ultragarso technologijos pritaikymą kitoms kūno dalims skenuoti.

Parengta pagal MIT informaciją.