Adéu, adéu, biòpsia? El dispositiu portàtil podria fer mal


Adéu a la biòpsia?

imatge: un dispositiu portàtil que s’està desenvolupant a l’Institut de Tecnologia Stevens pot escanejar la pell i detectar diferents tipus de càncer de pell, com ara el carcinoma (esquerra), el carcinoma de cèl·lules escamoses (centre) i la queratosi actínica (dreta).
vista més

Crèdit: Stevens Institute of Technology

Les biòpsies de la pell no són divertides: els metges tallen petits grumolls de teixit per a proves de laboratori, deixant als pacients ferides doloroses que poden trigar setmanes a curar-se. Aquest és un preu que val la pena pagar si permet un tractament precoç del càncer. Tanmateix, en els darrers anys, els agressius esforços de diagnòstic han vist augmentar el nombre de biòpsies unes quatre vegades més ràpid que el nombre de càncers detectats, amb unes 30 lesions benignes ara biòpsies per cada cas de càncer de pell que es troba.

Els investigadors de l’Institut de Tecnologia Stevens estan desenvolupant ara un dispositiu portàtil de baix cost que podria reduir a la meitat la taxa de biòpsies innecessàries i donar als dermatòlegs i altres metges de primera línia un fàcil accés al diagnòstic del càncer de laboratori. “No estem tractant de desfer-nos de les biòpsies”, va dir Negar Tavassolian, director del Laboratori de Bio-Electromagnètica de Stevens. “Però volem donar als metges eines addicionals i ajudar-los a prendre millors decisions”.

El dispositiu de l’equip utilitza imatges d’ones mil·límetres, la mateixa tecnologia que s’utilitza en els escàners de seguretat de l’aeroport, per escanejar la pell d’un pacient. (A l’anterior treballTavassolian i el seu equip van haver de treballar amb la pell ja biopsiada perquè el dispositiu detectés si era cancerós.)

El teixit sa reflecteix els raigs d’ones mil·límetres de manera diferent que el teixit cancerós, de manera que teòricament és possible detectar càncers controlant els contrastos en els raigs reflectits des de la pell. Per portar aquest enfocament a la pràctica clínica, els investigadors van utilitzar algorismes per fusionar els senyals capturats per múltiples antenes diferents en una única imatge d’amplada de banda ultra alta, reduint el soroll i capturant ràpidament imatges d’alta resolució fins i tot del talp o taca més petit.

Encapçalat per Amir Mirbeik Ph.D. ’18, l’equip va utilitzar una versió de taula de la seva tecnologia per examinar 71 pacients durant les visites clíniques del món real i va trobar que els seus mètodes podien distingir amb precisió les lesions benignes i malignes en només uns segons. Amb el seu dispositiu, Tavassolian i Mirbeik van poder identificar teixit cancerós amb un 97% de sensibilitat i un 98% d’especificitat, una taxa competitiva fins i tot amb les millors eines de diagnòstic de grau hospitalari.

“Hi ha altres tecnologies d’imatge avançades que poden detectar càncers de pell, però són màquines grans i cares que no estan disponibles a la clínica”, va dir Tavassolian, el treball del qual apareix al número del 23 de març de Informes científics. “Estem creant un dispositiu de baix cost que és tan petit i tan fàcil d’utilitzar com un telèfon mòbil, de manera que podem oferir diagnòstics avançats a l’abast de tothom”.

Com que la tecnologia de l’equip ofereix resultats en segons, algun dia es podria utilitzar en lloc d’un dermatoscopi amb lupa en les revisions rutinàries, donant resultats extremadament precisos gairebé a l’instant. “Això significa que els metges poden integrar diagnòstics precisos en les revisions rutinàries i, finalment, tractar més pacients”, va dir Tavassolian.

A diferència de molts altres mètodes d’imatge, els raigs d’ones mil·límetres penetren inofensivament uns 2 mm a la pell humana, de manera que la tecnologia d’imatge de l’equip proporciona un mapa 3D clar de les lesions escanejades. Les millores futures de l’algoritme que alimenta el dispositiu podrien millorar significativament el mapeig dels marges de les lesions, permetent una biòpsia més precisa i menys invasiva per a lesions malignes.

El següent pas és empaquetar el kit de diagnòstic de l’equip en un circuit integrat, un pas que aviat podria permetre que es produeixin dispositius de diagnòstic d’ones mil·límetres de mà funcionals per tan sols 100 dòlars per peça, una fracció del cost del diagnòstic de grau hospitalari existent. equipament. L’equip ja està treballant per comercialitzar la seva tecnologia i espera començar a posar els seus dispositius en mans dels metges en els propers dos anys.

“El camí a seguir és clar i sabem què hem de fer”, va dir Tavassolian. “Després d’aquesta prova de concepte, hem de miniaturizar la nostra tecnologia, reduir el preu i portar-la al mercat”.


Exempció de responsabilitat: AAAS i EurekAlert! no es fa responsable de l’exactitud dels comunicats de notícies publicats a EurekAlert! per institucions contribuents o per l’ús de qualsevol informació a través del sistema EurekAlert.