Close-up Engeneering

Cancro al seno: uno scanner a ultrasuoni indossabile per rilevarlo

Un nuovo dispositivo per monitorare il cancro al seno che può essere incorporato in un reggiseno

Close-up Engineering

AUTORE: Mario Liuzzo

Close-up Engineering

PUBBLICATO IL: 25 Novembre 2023

Bioimmagini / BiomedicalEn

Il cancro al seno, se diagnosticato durante le fasi iniziali, ha un tasso di sopravvivenza fino al 100%, ma negli stadi successivi tale percentuale scende notevolmente.

Il carcinoma mammario è il tumore femminile più frequente. Tuttavia, grazie alle campagne di screening e alla maggiore consapevolezza delle donne, la maggior parte dei tumori maligni mammari oggi viene diagnosticata in fase iniziale, quando il trattamento chirurgico è più conservativo e la terapia adottata più efficace, consentendo di ottenere sopravvivenze molto elevate (circa l’ 88% delle donne è viva a 5 anni dalla diagnosi). 

I ricercatori del MIT, con l’obiettivo di superare il tasso di sopravvivenza, hanno ideato un dispositivo a ultrasuoni indossabile per individuare i tumori quando sono ancora nelle fasi iniziali. In particolare, potrebbe essere utile per le pazienti ad alto rischio di sviluppare il cancro al seno.

Caratteristiche del dispositivo

Il dispositivo consiste in un cerotto flessibile che può essere attaccato a un reggiseno. Esso consente a chi lo indossa di muovere un rilevatore a ultrasuoni lungo il cerotto e visualizzare il tessuto mammario da diverse angolazioni. Le immagini ecografiche ottenute possiedono una risoluzione paragonabile a quella delle sonde ecografiche utilizzate nei centri di imaging medico.

Credits: MIT

La caratteristica principale risiede nella possibilità di essere portatile e facile da usare. Fornisce un monitoraggio intuitivo e in tempo reale del tessuto mammario.

Materiali utilizzati

Gli ultrasuoni utilizzati per rivelare il cancro al seno vengono realizzati mediante un piezoelettrico. Il dispositivo, poco più spesso di un cerotto, viene stampato in 3D ed ha una struttura a nido d’ape che si adatta alla forma del seno, e quindi che si può integrare in un reggiseno in tessuto morbido.

Dato che il tessuto più denso riflette più suono, segnalando la presenza di un tumore, il team di ricerca ha miniaturizzato uno scanner utilizzando un nuovo tipo di materiale piezoelettrico che funziona meglio e richiede meno energia. Dunque si ottiene una migliore penetrazione dei tessuti profondi, utilizzando una tensione inferiore.

Per rendere il dispositivo indossabile, i ricercatori hanno progettato una patch flessibile che utilizza dei magneti. Quindi il cerotto può essere attaccato a un reggiseno dotato di aperture che consentono allo scanner a ultrasuoni di entrare in contatto con la pelle.

Struttura e composizione del dispositivo per rivelare il cancro al seno
Credits: MIT

Per registrare immagini dell’intera mammella il dispositivo utilizza uno scanner a ultrasuoni inserito all’interno di un piccolo tracker che può essere spostato in sei diverse posizioni. Lo scanner riesce a ruotare di 360° producendo immagini da diverse angolazioni. Le immagini prodotte risultano precise e profonde del tessuto mammario con una risoluzione paragonabile a quella delle sonde ecografiche utilizzate nei centri medici.

Screening del cancro al seno

I ricercatori hanno elaborato uno schema approssimativo di un dispositivo utile allo screening più frequente di individui ad alto rischio di cancro al seno. Infatti i tumori al seno che si sviluppano tra una mammografia programmata regolarmente (detti tumori di intervallo) rappresentano dal 20 al 30% di tutti i casi di cancro al seno e questi tumori tendono ad essere più aggressivi di quelli riscontrati durante le scansioni di routine.

Ripristinare la sensibilità dopo il cancro al seno

Lo studio si rivolge alle persone che hanno maggiori probabilità di sviluppare il cancro dell’intervallo. Il gruppo di ricerca è infatti specializzato nello sviluppo di dispositivi elettronici indossabili che si adattano al corpo. Con screening più frequenti, l’obiettivo prefissato dal team di ricerca è quello di aumentare il tasso di sopravvivenza fino al 98%”.

Dunque questa tecnologia fornisce una capacità fondamentale nell’individuazione e nella diagnosi precoce del cancro al seno, che è la chiave per un risultato positivo. Questo lavoro farà avanzare in modo significativo la ricerca sugli ultrasuoni e la progettazione di dispositivi medici, sfruttando i progressi nei materiali, nei circuiti a bassa potenza, negli algoritmi di intelligenza artificiale e nei sistemi biomedici.

AUTORE

Mario Liuzzo

Laureato in Fisica presso l'Università di Pisa, e studente magistrale in Fisica Medica presso lo stesso ateneo. Mi interesso di scienza e in particolare delle applicazioni della fisica in ambito medico e non solo.

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