ماسح ضوئي مصغر بالموجات فوق الصوتية يمكن أن يساعد في اكتشاف سرطان الثدي مبكرًا - عالم الفيزياء

تم تطوير ماسح ضوئي بالموجات فوق الصوتية يمكن ارتداؤه والذي يمكن أن يساعد في اكتشاف سرطان الثدي في وقت مبكر - وبالتالي تحسين معدلات البقاء على قيد الحياة - من قبل فريق بحث يرأسه معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا).

يعد سرطان الثدي أكثر أنواع السرطان شيوعًا بين النساء، حيث تم تشخيص حوالي 2.3 مليون حالة جديدة في جميع أنحاء العالم في عام 2020. وعندما يتم اكتشافه في مراحله المبكرة، يصل معدل البقاء على قيد الحياة إلى ما يقرب من 100٪، ولكن هذا ينخفض ​​إلى 25٪ بين المرضى الذين تم اكتشاف أورامهم في سن مبكرة. مرحلة متأخرة. يمكن أن تساعد الفحوصات الذاتية المنتظمة وتصوير الثدي بالأشعة السينية في الحصول على نتائج إيجابية. ومع ذلك، في المملكة المتحدة، ما يقدر بنحو 39٪ من النساء لا يفحصن ثدييهن بانتظام بحثًا عن علامات السرطان - والتي يمكن أن تشمل تغيرات الشكل أو الكتل أو التورم.

على جبهة الفحص، يلاحظ طبيب الأورام الجراحي تولجا اوزمن من مستشفى ماساتشوستس العام، "إن إحدى العقبات الرئيسية في التصوير والكشف المبكر هي التنقل الذي يتعين على النساء القيام به إلى مركز التصوير." ومع ذلك، حتى عندما تخضع النساء لتصوير الثدي بالأشعة السينية بشكل منتظم، لا يزال من الممكن أن تتسلل أورام الثدي بين الفحوصات. تشكل هذه "السرطانات الفاصلة" 20-30% من جميع حالات سرطان الثدي، وتميل أورامها إلى أن تكون أكثر عدوانية من تلك التي يتم اكتشافها خلال عمليات الفحص الروتينية.

تأثرت بوفاة عمتها - التي تم تشخيص إصابتها بسرطان الثدي في مرحلة متأخرة عن عمر يناهز 49 عامًا، على الرغم من الفحوصات المنتظمة - مهندسة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كانان داجديفيرين شرعت في تصميم جهاز سهل الاستخدام يمكنه تمكين الفحص المتكرر وحتى في المنزل.

يوضح داجديفيرين: "هدفي هو استهداف الأشخاص الأكثر عرضة للإصابة بالسرطان الفاصل". "مع المزيد من الفحص المتكرر، هدفنا هو زيادة معدل البقاء على قيد الحياة إلى ما يصل إلى 98 في المئة."

ولتحقيق هذه الرؤية، قام داغديفيرين وأوزمن وزملاؤه بتطوير ماسح ضوئي مصغر بالموجات فوق الصوتية باستخدام مادة كهرضغطية جديدة تم تصميمها في مصفوفة مرحلية. يتم وضع الماسح الضوئي داخل جهاز تعقب صغير يتم إدخاله في رقعة مرنة مطبوعة ثلاثية الأبعاد بنمط يشبه قرص العسل. يمكن تحريك جهاز التتبع على طول المسار الموجود في الرقعة لتوفير التصوير من ستة أوضاع مختلفة، مما يوفر معًا تغطية للثدي بأكمله.

يتم ارتداء الإعداد بالكامل عن طريق ربط الرقعة، عبر المغناطيس، بحمالة صدر خاصة تحتوي على فتحات يمكن للماسح الضوئي من خلالها ملامسة الجلد. ويشير الباحثون إلى أن الجهاز الذي وصفوه فيه علم السلف, لا يتطلب أي خبرة خاصة للعمل.

"لقد قمنا بتغيير عامل شكل تقنية الموجات فوق الصوتية بحيث يمكن استخدامها في منزلك. "إنه محمول وسهل الاستخدام، ويوفر مراقبة في الوقت الحقيقي وسهلة الاستخدام لأنسجة الثدي"، يوضح داغديفيرين.

ولإثبات إمكانات الماسح الضوئي، اختبره الفريق على مريضة تبلغ من العمر 71 عامًا ولديها تاريخ معروف من الإصابة بكيسات الثدي. وقد مكّن الجهاز القابل للارتداء الباحثين من اكتشاف الأكياس، التي يصل قطرها إلى 3 ملم، وهو نفس حجم الأورام في المراحل المبكرة. علاوة على ذلك، أفاد الباحثون أن الجهاز حقق دقة مماثلة لدقة أنظمة الموجات فوق الصوتية التقليدية المستخدمة في مراكز التصوير الطبي ويمكنه تصوير الأنسجة على عمق 8 سم.

في الوقت الحاضر، يجب أن يكون الماسح الضوئي متصلاً بنظام تصوير تقليدي حتى يمكن رؤية بياناته. ومع ذلك، يقوم الباحثون بتطوير نسخة مصغرة – بحجم الهاتف الذكي تقريبًا – لإضافتها إلى الماسح الضوئي الخاص بهم. وتشمل التطورات الأخرى التي يجري التخطيط لها دمج التشخيص الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي وتكييف تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية لاستخدامها في أجزاء أخرى من الجسم.

شنغ شو - عالم مواد من جامعة كاليفورنيا سان دييغو ولم يشارك في الدراسة الحالية، ولكنه يعمل أيضًا على تصميمات رقعة الموجات فوق الصوتية المتوافقة - أطلق على الجهاز اسم "مثير للإعجاب". ويضيف: "يمكن لجهاز التتبع الموجود في حمالة الصدر أن يساعد في توحيد إجراءات التصوير بالموجات فوق الصوتية وتقليل اعتماد المشغل، الذي ابتليت به تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية التقليدية".

سترة ملفوفة يمكن ارتداؤها يمكن أن تغير قواعد التصوير بالرنين المغناطيسي للثدي

"سيكون هذا مفيدًا جدًا للأفراد والخدمات الصحية على حد سواء" ، يوافق عالم الفيزياء الحيوية جيف بامبر من معهد أبحاث السرطان، الذي يقول إن الضغط على خدمات التصوير في المستشفيات في المملكة المتحدة ساعد في إنشاء قوائم انتظار تضم ملايين المرضى. ويشير بامبر إلى أن المظهر المنخفض اللازم للأجهزة القابلة للارتداء يجعل من الصعب بناء مصفوفات محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية دون المساس بجودة الصورة.

ويضيف: "لقد قامت هذه المجموعة بدمج تقنية المصفوفة الكهرضغطية البلورية المفردة مع التطعيم المتقدم للبلورة، كما هو مستخدم في مجسات الموجات فوق الصوتية التقليدية الحديثة. والنتيجة هي اقتران كهروميكانيكي جيد، وحساسية جيدة وعرض نطاق واسع، مما يمكنهم من تحقيق جودة صورة جيدة نسبيًا لأعماق تصوير مفيدة عمليًا.

يقول بامبر: "مع مزيد من التطوير لإنتاج صور ذات جودة تشخيصية، فإن إمكانية استخدامها في المراقبة المنزلية ستكون كبيرة". عالم الفيزياء.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• تشارت بريم. ارفع مستوى لعبة التداول الخاصة بك مع ChartPrime. الوصول هنا.
• BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/miniaturized-ultrasound-scanner-could-help-detect-breast-cancer-earlier/