Новое портативное устройство для диагностики рака кожи заменит биопсию?

Портативное устройство, разрабатываемое в Технологическом институте Стивенса, может сканировать кожу и безболезненно выявлять различные типы рака кожи, такие как карцинома, плоскоклеточный рак и актинический кератоз.

Биопсия кожи – процедура малоприятная: врачи берут небольшие фрагменты ткани для детального исследования, в результате чего у пациента остаются довольно болезненные и долго заживающие раны, требующие специального ухода. Это та цена, которую приходится платить за возможность как можно раньше начать лечение рака. Однако в последние годы выяснилось, что количество произведенных биопсий примерно в 4 раза превышает число обнаруженных злокачественных образований, и сегодня на каждый диагностированный случай рака кожи приходится около 30 случаев биопсии доброкачественных новообразований.

Исследователи из Технологического института Стивенса в настоящее время разрабатывают недорогое портативное устройство, которое могло бы вдвое сократить количество биопсий и предоставить дерматологам и другим врачам легкий доступ к лабораторной диагностике рака.

« Мы не пытаемся избавиться от биопсии. Мы лишь хотим дать медикам дополнительные инструменты и помочь им принимать более взвешенные решения», — комментирует разработку Негар Тавассолян, директор лаборатории биоэлектромагнетизма Технологического института Стивенса.

В своем устройстве команда исследователей использует миллиметровые волны для визуализации злокачественных новообразований кожи. Та же самая технология используется в микроволновых сканерах, установленных в аэропортах для контроля безопасности.

В ходе исследований выяснилось, что раковая ткань иным образом, нежели здоровая, отражает лучи миллиметрового диапазона, что делает теоретически возможным выявление рака через наблюдение за отражением волны от кожи.

Чтобы внедрить данный подход в клиническую практику, ученые применили специальный алгоритм для объединения сигналов от нескольких разных антенн в единое изображение со сверхвысокой пропускной способностью. Прогрессивная методика подавляет шум и позволяет оперативно получить изображение даже самой крошечной родинки или иного дефекта кожи в высоком разрешении.  

С помощью настольной версии своего устройства разработчики обследовали 71 пациента в условиях клиники и обнаружили, что изобретение позволяет с высокой степенью точности отличать доброкачественные образования от злокачественных всего за несколько секунд. Создатели технологии смогли идентифицировать раковую ткань с чувствительностью 97% и специфичностью 98%, что соответствует показателям лучших традиционных инструментов диагностики.

«Существуют и другие передовые технологии визуализации, которые могут обнаруживать рак кожи, но это большие и дорогие машины, не доступные для использования в условиях больницы», — объясняет Негар Тавассолян, — «Мы, в свою очередь, создаем недорогое устройство, столь же компактное и простое в использовании, как мобильный телефон, тем самым делая расширенную диагностику доступной для всех».

Поскольку инновация, созданная в Технологическом институте Стивенса, позволяет получить достоверные результаты за считанные секунды, ожидается, что однажды ее можно будет использовать вместо дерматоскопа во время медицинских осмотров. «Это означает, что врачи смогут интегрировать метод высокоточной диагностики в рутинные обследования и, в конечном итоге, лечить больше пациентов», — надеется Тавассолян.

Разработчики подчеркивают, что, в отличие от многих других методов визуализации, лучи миллиметрового диапазона безопасно проникают в кожу человека на глубину около 2 мм, поэтому технология позволяет получить четкую трехмерную карту отсканированных поражений. 

Алгоритм, лежащий в основе устройства, планируется в дальнейшем усовершенствовать, что позволит проводить более точную и менее травматичную диагностику злокачественных образований.

Команда уже работает над коммерциализацией технологии и надеется передать свои устройства врачам в течение следующих двух лет. Разработчики рассчитывают, что стоимость прибора составит не более 100$ за штуку.

«Перспективы ясны, и мы точно знаем, что нам делать дальше. После подтверждения работоспособности концепции нам нужно миниатюризировать нашу технологию, снизить цену и вывести ее на рынок», — резюмирует Тавассолян.

Источник: https://medicalxpress.com/

5.05.2022