Ученые успешно завершили первоначальные испытания нового, потенциально более надежного метода скрининга рака молочной железы с помощью ультразвука. Команда Национальной физической лаборатории (NPL), Национального института измерений Великобритании, работая с Фондом университетских больниц Бристоля NHS Foundation Trust, в настоящее время стремится превратить этот метод в клиническое устройство.

Ежегодно в Великобритании у 46 000 женщин диагностируется рак молочной железы с использованием самых современных методов скрининга молочной железы, основанных на рентгеновской маммографии. Только около 30% подозрительных поражений оказываются злокачественными. Каждое поражение должно быть подтверждено инвазивной биопсией, которая, по оценкам NHS, обходится в 35 миллионов фунтов стерлингов в год. Ионизирующее излучение также потенциально может вызывать рак, что ограничивает использование рентгеновских лучей единичными обследованиями групп риска, таких как женщины старше 50 лет в рамках Национальной программы скрининга молочной железы.

Существует настоятельная необходимость в разработке усовершенствованных, в идеале неионизирующих, методов выявления поражений молочной железы и твердых образований. Усовершенствованная диагностика позволит сократить количество ненужных биопсий и, как следствие, травматичность пациента из-за неправильного диагноза.

Ультразвук отвечает многим требованиям: он безопасен, недорог и уже широко используется в надежных приложениях, таких как сканирование плода. Однако качество изображений пока недостаточно для постановки надежного диагноза.

Частично проблема связана с используемыми в настоящее время детекторами. Разные биологические ткани имеют разную скорость звука, и это влияет на время, необходимое звуковым волнам для достижения детектора. Это может искажать поступающие волны, в крайних случаях приводя к их взаимному подавлению. Это приводит к ошибкам визуализации, таким как предположение о аномальных включениях там, где их может и не быть.

Новый метод работает путем определения интенсивности ультразвуковых волн. Интенсивность преобразуется в тепло, которое затем воспринимается тонкой мембраной из пироэлектрической пленки, которая генерирует выходное напряжение, зависящее от повышения температуры. Детекторы визуализации, основанные на этом новом принципе, должны быть гораздо менее восприимчивы к эффектам, вызываемым неравномерной скоростью звука в тканях.

Этот метод при использовании в конфигурации компьютерной томографии (КТ) должен давать более точные изображения свойств тканей и, таким образом, обеспечивать лучшую идентификацию аномалий ткани молочной железы. Целью томографии является получение карты поперечного сечения ткани, которая описывает, как изменяются акустические свойства ткани. Используя эту карту, можно идентифицировать аномальные включения.

Первоначальный технико-экономический проект подтвердил эту концепцию, протестировав отдельные детекторы с использованием специальных артефактов. Эти артефакты были разработаны таким образом, чтобы включать четко очерченные структуры, что позволяет сравнивать новый метод визуализации с более традиционными методами. Результаты подтвердили, что новые детекторы дают более надежные карты внутренней структуры артефактов, чем существующие методы.

Получив положительные результаты и доказав потенциал проекта, NPL в настоящее время ищет финансирование для дальнейшего развития работы. Они надеются создать демонстратор, использующий полный набор из 20 датчиков, что должно обеспечить более быстрое сканирование и продвинуть идею создания системы, которая в конечном итоге могла бы использоваться клинически. Есть надежда, что это обеспечит как подходящее разрешение, так и достаточно быстрое сканирование, чтобы стать жизнеспособной заменой современным клиническим сканерам. После успешного завершения демонстрационного проекта NPL и партнеры будут стремиться к сотрудничеству с производителем для коммерциализации технологии.

Доктор Байрам Зекири, руководитель проекта в Национальной физической лаборатории, сказал: "Наши первоначальные результаты очень многообещающие. Пока это только начало, мы очень взволнованы его потенциалом, и при правильном финансировании, поддержке и отраслевых партнерах у нас вполне может получиться нечто, что может оказать огромное положительное влияние на диагностику рака и жизни многих тысяч женщин ".