Учёные MIT разработали миниатюрную ультразвуковую систему, которая радикально меняет подход к ранней диагностике рака молочной железы. Новое устройство настолько компактно, что его можно использовать как в кабинете врача, так и в домашних условиях. Это технологическое преимущество особенно важно для пациентов из групп повышенного риска.
От 20% до 30% случаев рака молочной железы относятся к так называемым «интервальным ракам» — опухолям, которые развиваются в промежутке между плановыми маммографиями. Такие опухоли часто бывают более агрессивными. При выявлении на ранней стадии выживаемость пациентов почти достигает 100%, тогда как на поздних стадиях этот показатель снижается до 25%.
Современные ультразвуковые аппараты громоздки, дороги и требуют участия высококвалифицированных специалистов. Новая система MIT устраняет эти ограничения.
Как работает система?
Система состоит из двух ключевых компонентов, первый из которых — компактный ультразвуковой датчик. Традиционные аппараты используют сенсоры, расположенные в одну линию, и получают лишь плоские, двумерные «срезы» тканей. Это часто требует ручного перемещения датчика и несёт риск упустить мелкие детали.
В отличие от них, разработка MIT использует сенсоры, расположенные в виде разреженной квадратной матрицы. Это позволяет системе одновременно воспринимать глубину под разными углами — без давления и деформации ткани — и напрямую формировать полноценное объёмное 3D-изображение, в котором не остаётся «слепых зон».
Второй важнейший компонент — плата обработки данных, по размеру немного превышающая смартфон. Себестоимость её производства составляет всего около 300 долларов, она потребляет минимальное количество энергии и обеспечивает визуализацию в реальном времени через обычный ноутбук, делая всю систему полностью портативной.
Система подключается к ноутбуку и отображает трёхмерные изображения в реальном времени. В отличие от традиционных аппаратов, датчик не требует сильного давления на ткань. Это снижает искажение изображения и позволяет видеть кисты или новообразования в их естественном состоянии.
Перспективы развития
Учёные работают над ещё более компактной версией системы — размером с ноготь, которая будет подключаться к смартфону. Также планируется разработка специального приложения, которое с помощью алгоритмов искусственного интеллекта (AI) будет подсказывать пациенту, где именно разместить датчик для получения наилучшего изображения.
В настоящее время технология проходит клинические испытания в MIT и Массачусетской общей больнице (Massachusetts General Hospital, MGH). В конечном итоге цель исследователей — сделать ультразвуковый скрининг максимально доступным для всех.
