一种新型的可穿戴设备可能有助于在家中检测乳腺癌
A new wearable device may help detect breast cancer at home.
- 研究人员设计了一种可穿戴设备,可用于在家中筛查乳腺癌。
- 初步测试显示,它能够检测到与早期乳腺肿瘤相似大小的小囊肿。
- 需要进行临床试验以验证该设备的效果。
一种新颖的可穿戴技术可以固定在胸罩上,有望帮助人们在家中舒适地检测乳腺癌的迹象。
乳腺癌是全球最常见的癌症,约占女性癌症相关死亡的1/6。绝大多数乳腺癌病例发生在女性身上,但0.5%-1%的病例发生在男性身上。
乳腺癌在未扩散至乳房以外部位(包括肺部、肝脏或骨骼)时,5年相对存活率高达99%。然而,如果乳腺癌在后期被发现,例如已扩散至远处的身体部位,其5年生存率降至30%。
目前,一种称为乳腺X线摄影术的成像方法是最常用的乳腺癌筛查技术。
尽管乳腺X线摄影术通常有效(可以检测到约87%的癌症),但必须在成像中心进行。这使得许多人的获取性减弱,特别是那些低收入人群,他们可能因为高昂的费用和安排交通的困难而延迟筛查。
努力提高乳腺癌筛查的可及性和降低成本可能会改善全球被诊断为该病症的人群的健康结果。
最近,研究人员设计了一种可穿戴的乳腺超声贴片,可以帮助患者在家中筛查乳腺癌。
未参与这项研究的LabFinder.com首席医疗总监、获得执业医师认证的医生Kamila Seilhan告诉Medical News Today:
“这是一种可穿戴的超声设备,可以让人们早期发现肿瘤,并帮助高风险患者在常规乳腺X线摄影术之间进行检查。”
“可穿戴的乳腺超声贴片可以在不依赖特殊操作员培训的情况下获得整个乳房的均匀和可重复的图像。[…]贴片上有一个易于使用的跟踪器,可以进行大范围、深度扫描,并从多个角度获得乳房图像。这是一种实时跟踪软组织变化的安全方式。”她补充道。
该研究发表在《Science Advances》杂志上。
可穿戴乳腺癌检测设备固定在胸罩上
该设备基于成像中心使用的同样的超声技术,但其压电材料使其能够被缩小成便携的超声扫描仪。压电效应是一种将机械能转化为电能的过程,在这种情况下,可以将其解释为超声读数。
“该设备将声波发送到乳房组织中,当它在乳房上移动时,会产生高质量的图像,识别可能需要由乳腺癌专家调查的囊肿,”未参与该研究的加州尔湾市希望之城乳腺外科医学主任、双重董事会认证外科肿瘤学家Jennifer Tseng博士告诉MNT。
研究人员设计了一个灵活的3D打印贴片,贴片上有类似蜂窝状的开孔,使得设备可以被佩戴。该贴片固定在胸罩上,通过开孔与皮肤接触,可以扫描乳房组织。扫描仪可以放置在六个不同的位置,使整个乳房都可以成像。它还可以旋转以从不同的角度拍摄图像。
研究人员已经在一名有乳房囊肿病史的71岁妇女身上测试了该扫描仪。使用该设备,他们可以检测到直径仅为0.3厘米的囊肿,即早期肿瘤的大小。他们报告称,所得到的图像分辨率与传统超声图像相似,深度约为80毫米。
该研究的高级作者、麻省理工学院媒体艺术与科学副教授Canan Dagdeviren对MNT表示,该设备使得从同一位置反复捕捉图像变得容易。这使其非常适合长期监测,特别是由于超声检查不会像乳腺X线摄影术那样产生辐射风险。
乳腺癌筛查的可及性改善
达格德维伦博士指出,她使用这种设备的最终目标是使乳腺癌筛查更加经济实惠,并覆盖到那些代表性较少的女性,包括那些在经济欠发达国家的女性。
如果被证明有效,Seilhan博士指出,这种设备在没有便捷医疗中心的偏远地区可能特别有用。
“这种设备的低成本使得具有有限资金的医疗机构和组织更容易购买它,”她说。
她补充说,由于这种设备易于使用,它也可以在医务人员技术知识有限的地方提供帮助。
然而,曾博士指出,尽管乡村地区的患者更易使用诊断技术对于在不发达国家的患者来说至关重要,但专业技术也很重要。
“虽然这种设备可以帮助患者检测以前无法检测到的潜在问题区域,但他们仍然需要专家审查数据,并推荐下一步该怎么做,”她说。
可穿戴式乳腺癌设备何时可用?
达格德维伦博士告诉MNT,该设备可能在4-5年内可供使用。为此,她正在成立一家公司,并寻找投资者和合作伙伴。
“我们需要约4000万美元来获得FDA批准并进行大规模生产,”她说。
她还表示,虽然目前该设备需要一个“笨重的计算机接口”来处理图像,但她的团队正在研发一种更紧凑的形式,并将很快发布一个iPhone大小的图像处理器。
研究人员还在开发一种工作流程,使人工智能能够分析数据并生成诊断评估,这可能比放射科医师比较多年前拍摄的图像更准确。
为了了解设备可能面临的更多情况,MNT采访了Richard Reitherman博士,他是加利福尼亚州喷泉谷Orange Coast Medical Center的MemorialCare Breast Center乳腺影像医学主任,不参与该研究。
“如果可以证明这种产品在乳腺癌筛查方面与乳腺X线摄影和专用乳腺超声一样有效,它将是妇女保健的一个受欢迎的补充,”他说。
他指出,然而,成功的临床试验是任何新设备面临的主要挑战之一,这些试验可能需要与美国放射学学会一起进行。
“这是一个复杂而困难的问题,”他指出,“从翻译科学到临床疗效的跃迁仍然有待观察。”
研究的局限性是什么?
该设备仍处于早期开发阶段,因此有一些局限性。
堪萨斯大学癌症中心的乳腺影像学家Winblad博士告诉MNT,她目前不赞同使用该设备,因为它“没有科学数据证明其实用性。”
“与我们标准的乳腺超声图像相比,链接文章中提供的图像质量较差。此外,超声是在乳腺组织密度较大的患者中与乳腺X线摄影结合使用的一个有帮助的工具。”
曾博士也同意,虽然超声是筛查乳腺癌的有价值工具,但它不能取代乳腺X线摄影和其他预防乳腺癌的护理。
“不同的技术比其他技术更好地检测不同类型的乳腺变化。例如,一些钙化物可以通过乳腺X线摄影检测到,但不能通过超声检测到,”她说。
Seilhan博士承认,在广泛使用之前,应该仔细测试扫描仪在乳房内检测问题的效果。
“设备发现真正阳性病例和避免虚假阳性病例的能力是其作为乳腺癌筛查工具工作效果如何的两个最重要的因素,”她指出。
她补充说,尽管这种设备可能很容易使用,但其效率仍然取决于使用者的技术水平。她进一步指出,大范围和深层组织成像可能很困难,因为人类乳房在不同人之间甚至同一人的时间内都有所变化。
当被问及该设备的局限性时,Reitherman博士指出,扫描仪必须在医疗监督下使用,例如通过放射科医师的“虚拟监督”,以保持适当的质量指标。
“因此,现有的医疗界和医生必须根据这种设备的信息进行解释和建议行动,”他指出。
“目前在心脏和糖尿病应用中使用的患者可穿戴、自我监测远程设备要求具备完善和复杂的基础设施。这涉及许多步骤和人员,他们将根据远程数据输入进行解读、分析和采取行动。正是这个综合过程需要大量的参与,”他总结道。