Scanner de ultrassom miniaturizado pode ajudar a detectar câncer de mama mais cedo – Physics World

Scanner de ultrassom miniaturizado pode ajudar a detectar câncer de mama mais cedo – Physics World

Carimbo de data / hora: 24 de agosto de 2023, 11h

Patch de mama ultrassônico adaptável
Patch de mama ultrassônico adaptável Pesquisadores do MIT desenvolveram um dispositivo de ultrassom vestível que pode detectar tumores de mama quando eles ainda estão em estágios iniciais. (Cortesia: Canan Dagdeviren)

Um scanner de ultrassom portátil que poderia ajudar a detectar o câncer de mama mais cedo – e assim melhorar as taxas de sobrevivência – foi desenvolvido por uma equipe de pesquisa liderada pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT).

O câncer de mama é o câncer mais comum que afeta as mulheres, com cerca de 2.3 milhões de novos casos diagnosticados em todo o mundo em 2020. Quando detectado em seus estágios iniciais, a taxa de sobrevivência é de quase 100%, mas cai para 25% entre os pacientes cujos tumores são detectados em uma fase tardia. Autoverificações e mamografias regulares podem ajudar a garantir resultados positivos. No entanto, no Reino Unido, estima-se que 39% das mulheres não verificam regularmente os seus seios em busca de sinais de cancro – o que pode incluir alterações de forma, caroços ou inchaço.

Na frente de triagem, observa o oncologista cirúrgico Tolga Ozmen do Massachusetts General Hospital, “um dos principais obstáculos na imagiologia e na detecção precoce é o trajeto que as mulheres têm de fazer até um centro de imagiologia”. No entanto, mesmo quando as mulheres são submetidas a mamografias regulares, os tumores da mama ainda podem surgir entre os exames. Esses “cânceres de intervalo” representam 20–30% de todos os casos de câncer de mama, e seus tumores tendem a ser mais agressivos do que aqueles encontrados durante exames de rotina.

Galvanizado pela morte de sua tia – que foi diagnosticada com câncer de mama em estágio avançado aos 49 anos, apesar de exames regulares – engenheira do MIT Canan Dagdeviren começou a projetar um dispositivo fácil de usar que pudesse permitir exames mais frequentes e até mesmo em casa.

“Meu objetivo é atingir as pessoas com maior probabilidade de desenvolver câncer de intervalo”, explica Dagdeviren. “Com exames mais frequentes, nosso objetivo é aumentar a taxa de sobrevivência para até 98 por cento.”

Para concretizar esta visão, Dagdeviren, Ozmen e colegas desenvolveram um scanner de ultrassom miniaturizado usando um novo material piezoelétrico moldado em um phased array. O scanner cabe dentro de um pequeno rastreador inserido em um patch flexível impresso em 3D com um padrão semelhante a um favo de mel. O rastreador pode ser movido ao longo de um caminho no adesivo para fornecer imagens de seis posições diferentes, proporcionando, em conjunto, cobertura de toda a mama.

Todo o conjunto é usado fixando o adesivo, por meio de ímãs, a um sutiã especial contendo aberturas onde o scanner pode entrar em contato com a pele. Os pesquisadores observam que o dispositivo, que eles descrevem em Os avanços da ciência, não requer nenhum conhecimento especial para operar.

Patch de mama ultrassônico adaptável
Rastreador de viagem Um pequeno rastreador de ultrassom, conectado por meio de um cabo a uma placa de circuito, pode ser inserido no colmeia e movido em torno de uma grade hexagonal de orifícios. (Cortesia: Canan Dagdeviren)

“Mudamos o formato da tecnologia de ultrassom para que ela possa ser usada em sua casa. É portátil e fácil de usar e fornece monitoramento fácil e em tempo real do tecido mamário”, explica Dagdeviren.

Para demonstrar o potencial do seu scanner, a equipe o testou em uma paciente de 71 anos com histórico conhecido de cistos mamários. O wearable permitiu aos pesquisadores detectar os cistos, que tinham apenas 3 mm de diâmetro, a mesma escala dos tumores em estágio inicial. Além disso, relatam os pesquisadores, o dispositivo alcançou uma resolução comparável à dos sistemas de ultrassom tradicionais usados ​​em centros de imagens médicas e poderia gerar imagens de tecidos a uma profundidade de 8 cm.

Atualmente, o scanner precisa estar conectado a um sistema de imagem tradicional para que seus dados sejam visualizados. No entanto, os investigadores estão a desenvolver uma versão miniaturizada – do tamanho aproximado de um smartphone – para adicionar ao seu scanner. Outros desenvolvimentos planejados incluem a integração de diagnósticos baseados em inteligência artificial e a adaptação da tecnologia de ultrassom para uso em outras partes do corpo.

Sheng Xu – um cientista de materiais da Universidade da Califórnia em San Diego que não esteve envolvido no presente estudo, mas também está trabalhando em designs de patches de ultrassom adaptáveis ​​– chamou o dispositivo de “impressionante”. Ele acrescenta: “O rastreador no sutiã pode ajudar a padronizar o procedimento de imagem de ultrassom e minimizar a dependência do operador, o que prejudica a tecnologia de ultrassom convencional”.

“Isso seria de grande benefício tanto para os indivíduos quanto para os serviços de saúde”, concorda o biofísico Jeff Bamber do Instituto de Pesquisa do Câncer, que afirma que, no Reino Unido, a pressão sobre os serviços de imagem nos hospitais ajudou a gerar listas de espera de milhões de pacientes. Bamber observa que o baixo perfil necessário para wearables dificulta a construção de conjuntos de transdutores de ultrassom sem comprometer a qualidade da imagem.

Ele acrescenta: “Este grupo incorporou tecnologia de matriz piezoelétrica de cristal único com dopagem avançada do cristal, usada em modernas sondas de ultrassom convencionais. O resultado é um bom acoplamento eletromecânico, boa sensibilidade e ampla largura de banda, permitindo-lhes alcançar uma qualidade de imagem relativamente boa em profundidades de imagem praticamente úteis.”

“Com um maior desenvolvimento para produzir imagens de qualidade diagnóstica, o potencial para uso no monitoramento domiciliar seria considerável”, diz Bamber. Mundo da física.

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