Dispositivo de mano identifica sin dolor el cáncer de piel

Las biopsias de piel no son divertidas: los médicos extraen pequeños bultos de tejido para realizar pruebas de laboratorio, lo que deja a los pacientes con heridas dolorosas que pueden tardar semanas en sanar. Ese es un precio que vale la pena pagar si permite el tratamiento temprano del cáncer. Sin embargo, en los últimos años, los esfuerzos de diagnóstico agresivos han visto crecer la cantidad de biopsias alrededor de cuatro veces más rápido que la cantidad de cánceres detectados, con alrededor de 30 lesiones benignas ahora biopsiadas por cada caso de cáncer de piel que se encuentra.

Los investigadores del Stevens Institute of Technology ahora están desarrollando un dispositivo portátil de bajo costo que podría reducir a la mitad la tasa de biopsias innecesarias y brindar a los dermatólogos y otros médicos de primera línea un fácil acceso a diagnósticos de cáncer de laboratorio. “No estamos tratando de deshacernos de las biopsias”, dijo Negar Tavassolian, director del Laboratorio de Bio-Electromagnetismo en Stevens. “Pero queremos brindarles a los médicos herramientas adicionales y ayudarlos a tomar mejores decisiones”.

El dispositivo del equipo utiliza imágenes de ondas milimétricas, la misma tecnología utilizada en los escáneres de seguridad de los aeropuertos, para escanear la piel de un paciente. (En un trabajo anterior, Tavassolian y su equipo tuvieron que trabajar con piel ya biopsiada para que el dispositivo detectara si era canceroso).

El tejido sano refleja los rayos de ondas milimétricas de manera diferente que el tejido canceroso, por lo que, en teoría, es posible detectar cánceres mediante el control de los contrastes en los rayos reflejados desde la piel. Para llevar ese enfoque a la práctica clínica, los investigadores utilizaron algoritmos para fusionar las señales capturadas por múltiples antenas diferentes en una sola imagen de ancho de banda ultra alto, reduciendo el ruido y capturando rápidamente imágenes de alta resolución incluso del más pequeño lunar o imperfección.

Encabezado por Amir Mirbeik Ph.D. ’18, el equipo usó una versión de sobremesa de su tecnología para examinar a 71 pacientes durante visitas clínicas del mundo real y descubrió que sus métodos podían distinguir con precisión lesiones benignas y malignas en solo unos segundos. Usando su dispositivo, Tavassolian y Mirbeik pudieron identificar el tejido canceroso con una sensibilidad del 97 % y una especificidad del 98 %, una tasa competitiva incluso con las mejores herramientas de diagnóstico de grado hospitalario.

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“Existen otras tecnologías de imágenes avanzadas que pueden detectar cánceres de piel, pero son máquinas grandes y costosas que no están disponibles en la clínica”, dijo Tavassolian. “Estamos creando un dispositivo de bajo costo que es tan pequeño y fácil de usar como un teléfono celular, para que podamos brindar diagnósticos avanzados al alcance de todos”.

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Debido a que la tecnología del equipo brinda resultados en segundos, algún día podría usarse en lugar de un dermatoscopio de aumento en los chequeos de rutina, brindando resultados extremadamente precisos casi al instante. “Eso significa que los médicos pueden integrar diagnósticos precisos en los controles de rutina y, en última instancia, tratar a más pacientes”, dijo Tavassolian.

A diferencia de muchos otros métodos de imagen, los rayos de ondas milimétricas penetran inofensivamente unos 2 mm en la piel humana, por lo que la tecnología de imagen del equipo proporciona un mapa 3D claro de las lesiones escaneadas. Las futuras mejoras en el algoritmo que alimenta el dispositivo podrían mejorar significativamente el mapeo de los márgenes de las lesiones, lo que permitiría una biopsia más precisa y menos invasiva para las lesiones malignas.

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El próximo paso es empaquetar el kit de diagnóstico del equipo en un circuito integrado, un paso que pronto podría permitir que se produzcan dispositivos de diagnóstico de ondas milimétricas portátiles funcionales por tan solo $ 100 por pieza, una fracción del costo de los diagnósticos de grado hospitalario existentes. equipo. El equipo ya está trabajando para comercializar su tecnología y espera comenzar a poner sus dispositivos en manos de los médicos en los próximos dos años.

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“El camino a seguir es claro y sabemos lo que tenemos que hacer”, dijo Tavassolian. “Después de esta prueba de concepto, necesitamos miniaturizar nuestra tecnología, bajar el precio y llevarla al mercado”.

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