Tragbarer Ultraschallscanner erkennt Intervall-Brustkrebs

Jul 10, 2023

Quelle: Getty Images

Von Mark Melchionna

4. August 2023 – MIT News beschrieb einen tragbaren Ultraschallscanner, der am BH befestigt wird, um Intervallbrustkrebs zu erkennen und Bilder zu erfassen, die den Sonden medizinischer Bildgebungszentren ähneln.

Der Pressemitteilung zufolge hängen die Überlebensraten bei Brustkrebs weitgehend von der Früherkennung ab. Im Frühstadium liegt die Überlebensrate bei Brustkrebs bei nahezu 100 Prozent. Später kann es auf 25 sinken.

Um dem Fortschreiten des Krebses einen Schritt voraus zu sein, haben MIT-Forscher Wearables mit Tools zur Tumorerkennung integriert. Unter der Leitung von Canan Dagdeviren, außerordentlicher Professor am Media Lab des MIT und leitender Autor der Studie, entwickelte er ein flexibles Pflaster, das am BH befestigt wurde.

„Wir haben den Formfaktor der Ultraschalltechnologie geändert, damit sie bei Ihnen zu Hause verwendet werden kann. Es ist tragbar und einfach zu bedienen und ermöglicht eine benutzerfreundliche Echtzeitüberwachung des Brustgewebes“, sagte Dagdeviren in einer Pressemitteilung.

Dagdevirens verstorbene Tante, Fatma Caliskanoglu, ließ sich regelmäßig einer Krebsvorsorgeuntersuchung unterziehen. Trotzdem wurde bei ihr im Alter von 49 Jahren Brustkrebs im Spätstadium diagnostiziert und sie verstarb nach sechs Monaten, was Dagdeviren dazu veranlasste, dieses Gerät zu entwickeln.

Während des Prozesses entwarf Dagdeviren ein Schema eines Diagnosegeräts, das an einem BH befestigt werden würde und so häufige Untersuchungen ermöglichte. Sie entwarf einen Mini-Ultraschallscanner mit der gleichen Technologie, die in medizinischen Bildgebungszentren verwendet wird. Forscher entwickelten ein flexibles Pflaster, das mithilfe von Magneten als tragbares Kleidungsstück am BH befestigt wurde. Mithilfe eines Ultraschallscanners kann das Gerät für eine umfassende Bildgebung angepasst werden.

„Diese Technologie bietet eine grundlegende Fähigkeit zur Erkennung und Frühdiagnose von Brustkrebs, die der Schlüssel zu einem positiven Ergebnis ist“, sagt Anantha Chandrakasan, Dekanin der School of Engineering des MIT, Vannevar Bush-Professorin für Elektrotechnik und Informatik und a Studienautor. „Diese Arbeit wird die Ultraschallforschung und die Entwicklung medizinischer Geräte erheblich voranbringen und Fortschritte bei Materialien, Stromkreisen mit geringem Stromverbrauch, KI-Algorithmen und biomedizinischen Systemen nutzen.“

In der Pressemitteilung wurde auch darauf hingewiesen, dass etwa 20 bis 30 Prozent der Brustkrebsfälle aus Tumoren bestehen, die sich zwischen Mammographien entwickeln, bei denen das tragbare Gerät von Vorteil wäre.

„Mein Ziel ist es, die Menschen anzusprechen, die am wahrscheinlichsten an Intervallkrebs erkranken“, sagte Dagdeviren. „Mit häufigeren Screenings ist es unser Ziel, die Überlebensrate auf bis zu 98 Prozent zu steigern.“

Die Forscher bestätigten die diagnostischen Fähigkeiten der Studie, nachdem sie mit einem menschlichen Probanden gearbeitet hatten. Bei der Patientin handelte es sich um eine 71-jährige Frau mit einer Vorgeschichte von Brustzysten. Forscher verwendeten den Scanner, um die Zysten zu lokalisieren, die zufällig die Größe von Tumoren im Frühstadium hatten.

Was die Mechanik des Geräts betrifft, so nutzt der aktuelle Prozess ein Ultraschallgerät. Darüber hinaus streben sie die Entwicklung eines Bildgebungssystems in Smartphone-Größe an.

Ein weiteres Ziel für die Zukunft ist der Einsatz eines Workflows mit künstlicher Intelligenz (KI). Insbesondere würde die KI allmähliche Veränderungen in den Bildern analysieren und so eine bessere Diagnose ermöglichen als die Beurteilung von Bildern durch Radiologen, die Jahre im Abstand voneinander aufgenommen wurden. Der Einsatz tragbarer Technologie zur Erkennung und Überwachung des Fortschreitens verschiedener Krankheiten wird immer häufiger eingesetzt.

Im Mai stellte die University of Texas beispielsweise Forschungsergebnisse vor, in denen ein elektronisches Tätowiergerät beschrieben wurde, das Herzerkrankungen kontinuierlich überwacht.

Angesichts der Bedeutung von Herzerkrankungen in den Vereinigten Staaten nutzten Forscher neue Technologien zur Behandlung dieser Erkrankung. Das elektronische Tätowiergerät wird an der Brust befestigt und verfolgt mithilfe von zwei Sensoren die Herzaktivität. Dabei wurden Elektrokardiogramm- (EKG) und Seismokardiogramm-Messungen (SCG) erfasst.

„Die meisten Herzerkrankungen sind nicht sehr offensichtlich. Der Schaden entsteht im Hintergrund und wir wissen es nicht einmal“, sagte Nanshu Lu, PhD, Professor am Department of Aerospace and Engineering Mechanics der UT Austin und Hauptautor der Studie, in einer Pressemitteilung. „Wenn wir eine kontinuierliche, mobile Überwachung zu Hause haben, können wir eine frühzeitige Diagnose und Behandlung durchführen, und wenn das gelingt, können 80 % der Herzerkrankungen verhindert werden.“

Diese beiden Forschungsergebnisse zeigen deutlich, wie Technologie zunehmend zur Überwachung verschiedener medizinischer Zustände eingesetzt wird. Bei positiven Ergebnissen werden die Praktiken wahrscheinlich fortgesetzt.