Ръчното устройство може да идентифицира рака на кожата безболезнено


Кожните биопсии не са забавни: лекарите изрязват малки бучки тъкан за лабораторно изследване, оставяйки пациентите с болезнени рани, зарастването на които може да отнеме седмици. Това е цена, която си струва да се плати, ако позволява ранно лечение на рак. Въпреки това, през последните години, агресивните диагностични усилия нарастват броят на биопсиите около четири пъти по-бързо от броя на откритите ракови заболявания, като сега се биопсират около 30 доброкачествени лезии за всеки открит случай на рак на кожата.

Изследователи от Технологичния институт на Стивънс сега разработват евтино ръчно устройство, което може да намали наполовина процента на ненужните биопсии и да даде лесен достъп на дерматолози и други лекари на първа линия до лабораторна диагностика на рак. „Не се опитваме да се отървем от биопсиите“, каза Негар Тавасолян, директор на лабораторията за био-електромагнитни изследвания в Стивънс. “Но ние искаме да дадем на лекарите допълнителни инструменти и да им помогнем да вземат по-добри решения.”

Устройството на екипа използва изображения с милиметрови вълни – същата технология, използвана в скенерите за сигурност на летището – за сканиране на кожата на пациента. (В по-рано работаТавасолиан и нейният екип трябваше да работят с вече биопсирана кожа, за да може устройството да открие дали е раково.)

Здравата тъкан отразява лъчите на милиметровите вълни по различен начин от раковата тъкан, така че теоретично е възможно да се забелязват ракови заболявания чрез наблюдение на контрастите в лъчите, отразени обратно от кожата. За да въведат този подход в клиничната практика, изследователите използваха алгоритми за сливане на сигнали, уловени от множество различни антени, в едно изображение с ултрависока честотна лента, намалявайки шума и бързо улавяйки изображения с висока разделителна способност дори на най-малката бенка или петно.

Оглавява се от Амир Мирбеик Доцент доктор. ’18, екипът използва настолна версия на своята технология, за да изследва 71 пациенти по време на клинични посещения в реалния свят и откри, че техните методи могат точно да разграничат доброкачествените и злокачествените лезии само за няколко секунди. Използвайки своето устройство, Tavassolian и Mirbeik можеха да идентифицират раковата тъкан с 97% чувствителност и 98% специфичност – скорост, конкурентна дори с най-добрите диагностични инструменти за болнична среда.

„Има и други усъвършенствани технологии за изображения, които могат да открият рак на кожата, но това са големи, скъпи машини, които не се предлагат в клиниката“, каза Тавасолиан, чиято работа се появява в изданието на 23 март Научни доклади. „Ние създаваме евтино устройство, което е толкова малко и лесно за използване като мобилен телефон, така че можем да предоставим усъвършенствана диагностика на разположение за всеки.“

Тъй като технологията на екипа дава резултати за секунди, един ден може да се използва вместо увеличителен дерматоскоп при рутинни прегледи, давайки изключително точни резултати почти мигновено. „Това означава, че лекарите могат да интегрират точна диагностика в рутинните прегледи и в крайна сметка да лекуват повече пациенти“, каза Тавасолиан.

За разлика от много други методи за изобразяване, лъчите на милиметровите вълни безвредно проникват на около 2 мм в човешката кожа, така че технологията за изобразяване на екипа осигурява ясна 3D карта на сканираните лезии. Бъдещите подобрения на алгоритъма, захранващ устройството, биха могли значително да подобрят картографирането на границите на лезията, позволявайки по-прецизна и по-малко инвазивна биопсия за злокачествени лезии.

Следващата стъпка е опаковането на диагностичния комплект на екипа в интегрална схема, стъпка, която скоро може да позволи да се произвеждат функционални ръчни диагностични устройства с милиметрови вълни само за 100 долара за бройка – част от цената на съществуващата диагностика от болничен клас оборудване. Екипът вече работи за комерсиализацията на технологията си и се надява да започне да предоставя своите устройства в ръцете на клиницистите през следващите две години.

„Пътят напред е ясен и ние знаем какво трябва да направим“, каза Тавасолян. „След това доказателство на концепцията трябва да миниатюризираме нашата технология, да намалим цената и да я изведем на пазара.

справка: Mirbeik A, Ashinoff R, Jong T и др. Изобразяване с милиметрова вълна с висока разделителна способност в реално време за диагностика на рак на кожата in vivo. Научен представител. 2022;12:4971. doi: 10.1038/s41598-022-09047-6

Тази статия е препубликувана от следното материали. Забележка: материалът може да е редактиран за дължина и съдържание. За повече информация, моля, свържете се с цитирания източник.