El escáner para usar en casa que quiere detectar antes el cáncer de mama

En 2023 se diagnosticarán 35.001 nuevos casos de cáncer de mama en España, siendo el tipo de tumor más frecuente entre las mujeres de nuestro país. Cuando se detecta en fases tempranas, la tasa de supervivencia es de casi del 100%, pero en los que se descubren en estadios más avanzados, esa tasa desciende hasta un 25%. Los programas de detección precoz, que en España conocen bien las mujeres, son clave para situarse en el primero de los supuestos, pero a veces las pruebas no llegan a tiempo para la agresividad de algunas enfermedades.

Con la esperanza de mejorar la tasa global de supervivencia de las mujeres, investigadores del MIT han diseñado un dispositivo de ultrasonidos portátil, fácil de usar en cualquier lugar, que podría permitir detectar tumores en estadios tempranos. En un nuevo estudio, publicado en Science Advances, han demostraron que el artilugio puede obtener imágenes por ultrasonidos con una resolución comparable a la de las sondas de ultrasonidos utilizadas en los centros médicos de diagnóstico por imagen.

Se trata de un parche flexible que puede fijarse a un sujetador, lo que permite a la usuaria mover un rastreador de ultrasonidos a lo largo del parche y obtener imágenes del tejido mamario desde distintos ángulos. Este dispositivo podría ser especialmente valioso para pacientes con alto riesgo de desarrollar cáncer de mama entre las mamografías rutinarias de los programas de cribado.

Inspirado en una historia familiar

Para este proyecto, la investigadora del Media Lab del MIT y autora principal del citado estudio, Canan Dagdeviren, se inspiró en su difunta tía. A Fatma Caliskanoglu le diagnosticaron cáncer de mama en un estadio avanzado a los 49 años, a pesar de realizarse exámenes de detección de cáncer con regularidad, y falleció seis meses después. Junto a la cama de su familiar, Dagdeviren elaboró ​​un esquema aproximado de un dispositivo de diagnóstico que podría incorporarse a un sostén y permitiría realizar pruebas más frecuentes a personas con alto riesgo de cáncer de mama.

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La directora de esta investigación quiere que este dispositivo llegue a todas las mujeres, “en especial al grupo que tiene más potencial de sufrir cáncer de mama”, explica a El Confidencial Dagdeviren. “El objetivo es que las mujeres controlen su pecho en la fase inicial del tumor mamario”, utilizándolo en cualquier momento en casa o en la consulta del médico.

Además, hace hincapié en que podría ser especialmente valioso “para pacientes con alto riesgo de desarrollar cáncer de mama entre mamografías rutinarias”. Cabe destacar que los tumores en el seno que se desarrollan entre estas pruebas corrientes representan entre el 20 y el 30% de todos los casos de la enfermedad, y tienden a ser más agresivos que los que se encuentran durante las exploraciones pautadas.

"Pueden pasar entre 2 y 3 años" hasta que el dispositivo pueda llegar a las usuarias

Si toda la investigación sigue un buen curso, para lo que todavía necesitan probar el dispositivo en más sujetos de estudio, “pueden pasar entre 2 y 3 años” hasta que el dispositivo pueda llegar a las manos de las usuarias. En este tiempo tienen que superar varios “pasos críticos” como el “sistema portátil integrado y comunicación inalámbrica, aprobación de la FDA y más pruebas de detección de sujetos en futuros estudios clínicos”. Puede tardar aún más en llegar a nuestro continente, ya que dependerá de la aprobación de las instituciones europeas.

Un escáner de ultrasonidos miniaturizado para el sujetador

Este sujetador de diagnóstico es un escáner de ultrasonidos miniaturizado que permitiera al usuario obtener imágenes en cualquier momento. El dispositivo emplea el mismo tipo de tecnología de ultrasonidos que se utiliza para el diagnóstico por imagen, pero incorpora un novedoso material piezoeléctrico que permitió a los investigadores miniaturizar el ecógrafo.

Para que el dispositivo fuera portátil, los investigadores diseñaron un parche flexible impreso en 3D con aberturas en forma de panal. Mediante imanes, este parche puede fijarse a un sujetador con aberturas para que el ecógrafo entre en contacto con la piel. El ecógrafo se coloca dentro de un pequeño rastreador que puede moverse a seis posiciones distintas, lo que permite obtener imágenes de toda la mama. El escáner también puede girarse para tomar imágenes desde distintos ángulos, y su manejo no requiere conocimientos especiales.

“El objetivo del diseño era desarrollar una interfaz portátil entre la matriz 1D y el tejido mamario que permitiera una colocación y orientación coherentes de la matriz en las secciones de la mama. El parche, inspirado en la naturaleza, consiste en un patrón en forma de panal con espacios abiertos por los que se desplaza el rastreador a medida que recorre una ruta específica para permitir un campo de visión máximo. El rastreador está unido a la matriz 1D para facilitar su colocación en posiciones de imagen predeterminadas y puede moverse libremente por el parche. El array 1D es el componente clave para obtener imágenes de ultrasonidos para la monitorización continua y a largo plazo. Se pidió a la paciente que se pusiera el sujetador y el parche diseñados. A continuación, se escaneó la mama en seis puntos distintos según el diseño del parche. En cada exploración, el sistema phased array del parche se conecta al sistema Verasonics, que puede enviar pulsos de alta frecuencia a los elementos y recibir el eco de otros elementos. Las imágenes en modo B se generaron combinando todas las señales de pulso-eco mediante un algoritmo diseñado. Las imágenes del tejido mamario son grabadas por el sistema y, a continuación, el quiste puede observarse en la pantalla”, desarrolla.

Mejoras frente a los dispositivos tradicionales

Dagdeviren plantea que los dispositivos tradicionales tienen una serie de limitaciones: “En las tecnologías actuales de obtención de imágenes mamarias por ultrasonidos, aunque la ultrasonografía portátil (HHUS) y la ecografía mamaria automatizada (ABUS) son los métodos preferidos, aún quedan lagunas técnicas que superar para que la ecografía se convierta en una opción fiable para el cribado mamario, como las siguientes: (i) la HHUS depende en gran medida de la experiencia y la formación del técnico para escanear manualmente toda la mama aplicando una fuerte compresión, y (ii) la ABUS puede escanear toda la mama a la vez, pero sigue experimentando un contacto deficiente con la piel debido al uso de un medio líquido entre el tejido y máquinas fijas y voluminosas en un entorno hospitalario”.

Este dispositivo añade la mejora de ser “la primera tecnología de ultrasonidos de su clase con un diseño inspirado en la naturaleza, que ofrece una monitorización no invasiva, de gran campo de visión, en tiempo real, fácil de usar y continua del tejido mamario curvado en un factor de forma portátil. Supera las dos lagunas mencionadas anteriormente, lo que no solo podría ayudar a los médicos a evaluar de forma fiable las imágenes mamarias, sino también proporcionar un enfoque rentable, accesible y fácil de usar para la evaluación precoz de las anomalías mamarias”, señala la investigadora.

Asimismo, apunta a que su estudio introduce un cambio fundamental en la forma en que médicos y pacientes pueden detectar y diagnosticar el cáncer de mama, “sobre todo teniendo en cuenta que la detección precoz es la clave para aumentar las tasas de supervivencia”.

A ello debemos añadir el uso de la impresión 3D, que se emplea para la fabricación de los parches, como “una herramienta potente y eficaz”. “Los investigadores pueden utilizar la impresión 3D para experimentar con nuevos diseños, materiales y configuraciones de transductores. Esto podría dar lugar a avances en la tecnología de los transductores, con la consiguiente mejora de la calidad de imagen, la penetración y la resolución. En el dispositivo actual, solo utilizamos la impresión 3D para fabricar el parche de nido de abeja. También tenemos previsto utilizar la impresión 3D para otros componentes críticos, como el elemento piezoeléctrico, la capa de adaptación e incluso el sistema portátil”, añade al respecto la investigadora del MIT.