Un escáner de ultrasonido portátil podría detectar el cáncer de mama de forma precoz

El nuevo dispositivo, que se puede incorporar en el sostén, podría permitir un seguimiento más cercano y eficaz de las pacientes con alto riesgo de sufrir cáncer de mama.

Por Ana Trafton

Cuando el cáncer de mama se diagnostica en las primeras etapas de su desarrollo, la tasa de supervivencia es casi del cien por cien. Sin embargo, para los tumores detectados en etapas posteriores, esa tasa se reduce a alrededor del 25 %.

Con la esperanza de mejorar la tasa de supervivencia general de los pacientes con cáncer mamario, investigadores del MIT han diseñado un dispositivo de ultrasonido portátil que podría permitir a las portadoras detectar tumores cuando aún se encuentran en etapas muy inniciales. En particular, podría ser valioso para pacientes con alto riesgo de desarrollar cáncer de mama entre una y otra mamografía de rutina.

El dispositivo es un parche flexible que se puede unir al sujetador, lo que le permite a la usuaria mover un rastreador de ultrasonido a lo largo del parche y obtener imágenes del tejido mamario desde diferentes ángulos. En el nuevo estudio, los investigadores han demostrado que podían obtener imágenes de ultrasonido con una resolución comparable a la de las sondas de ultrasonido utilizadas en los centros de imágenes médicas.

In hopes of improving the breast cancer survival rate, MIT researchers designed a wearable ultrasound device that could allow patients to detect tumors when they are still in early stages. Image: Canan Dagdeviren

"Hemos cambiado el formato de la tecnología de ultrasonidos para que pueda utilizarse en casa. Es portátil y fácil de usar, y permite monitorizar el tejido mamario en tiempo real", explica Canan Dagdeviren, profesor asociado del Laboratorio de Medios del MIT y autor principal del estudio. La estudiante de posgrado del MIT Wenya Du, la investigadora científica Lin Zhang, Emma Suh '23 y Dabin Lin, profesor de la Universidad Tecnológica de Xi'an, son los autores principales del artículo, que ha sido publicado en Science Advances. 

Un diagnóstico portátil.

Para este proyecto, Dagdeviren se inspiró en su difunta tía, Fatma Caliskanoglu, a quen se le diagnosticó cáncer de mama en etapa avanzada a los 49 años de edad, a pesar de someterse a exámenes regulares de cáncer, y falleció seis meses después de su detección. Junto a la cama de su tía, Dagdeviren, entonces estudiante de postdoctorado en el MIT, elaboró un esquema aproximado de un dispositivo de diagnóstico que podría incorporarse a un sostén y permitiría un chequeo más frecuente de personas con alto riesgo de padecer cáncer de mama.

Los tumores de mama que se desarrollan entre las mamografías programadas regularmente, conocidos como cánceres de intervalo (CI), representan del 20 % al 30% de todos los casos de cáncer de mama, y estos tumores tienden a ser más agresivos que los que se encuentran durante las exploraciones de rutina.

“Mi objetivo es dirigirme a las personas que tienen más probabilidades de desarrollar cáncer de intervalo”, dice Dagdeviren, cuyo grupo de investigación está especializado en desarrollar dispositivos electrónicos portátiles que se adaptan al cuerpo. “Con exámenes de detección más frecuentes, nuestro propósito es aumentar la tasa de supervivencia hasta en un 98 %”.

Someterse a mamografías periódicas es la mejor manera de detectar el cáncer de mama de manera precoz, cuando las mujeres tienen la mayor cantidad de opciones de tratamiento y las posibilidades de un pronóstico favorable son más altas. Foto: Beamount

Para hacer realidad su visión de un sostén de diagnóstico, Dagdeviren diseñó un escáner de ultrasonido miniaturizado que podría permitir al usuario realizar imágenes en cualquier momento. Este escáner se basa en el mismo tipo de tecnología de ultrasonido que se usa en los centros de imágenes médicas, pero incorpora un material piezoeléctrico novedoso que permitió a los investigadores miniaturizar el escáner de ultrasonido.

Vigilancia con inteligencia artificial.

Para lograr que el dispositivo se pueda llevar puesto, los investigadores diseñaron un parche flexible impreso en 3D, que tiene aberturas en forma de panal. Mediante imanes, este parche se puede unir a un sostén con aberturas que permiten que el escáner de ultrasonido entre en contacto con la piel. El escáner de ultrasonido cabe dentro de un pequeño rastreador que se puede mover a seis posiciones diferentes, lo que permite obtener imágenes de todo el seno. El escáner también se puede girar para obtener imágenes desde diferentes ángulos, y no requiere de ninguna experiencia especial para operar.

“Es portátil y fácil de usar, y proporciona un control del tejido mamario fácil de usar y en tiempo real”, dice Canan Dagdeviren, profesor asociado en el Media Lab del MIT y autor principal del estudio. Imagen: Canan Dagdeviren

"Esta tecnología proporciona una capacidad fundamental en la detección y el diagnóstico temprano del cáncer de mama, que es clave para un resultado positivo", dice Anantha Chandrakasan, decana de la Escuela de Ingeniería del MIT, profesora Vannevar Bush de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, y una de los autores del estudio. “Este trabajo avanzará significativamente en la investigación de ultrasonido y los diseños de dispositivos médicos, aprovechando los avances en materiales, circuitos de baja potencia, algoritmos de IA y sistemas biomédicos”.

El parche de ultrasonido portátil se puede usar una y otra vez, y los investigadores prevén que las personas que tienen un alto riesgo de cáncer de mama podrían utilizarlo en casa y beneficiarse de las pruebas de detección frecuentes. También podría ayudar a diagnosticar el cáncer en personas que no tienen acceso fácil y regular a exámenes de detección.

Para lograr que el dispositivo se pueda llevar puesto, los investigadores diseñaron un parche flexible impreso en 3D, que tiene aberturas en forma de panal. Mediante imanes, este parche se puede unir a un sostén con aberturas que permiten que el escáner de ultrasonido entre en contacto con la piel. Image: Canan Dagdeviren

“El cáncer de mama es el cáncer más común entre las mujeres [Se calcula que 1 de cada 8 mujeres españolas tendrá un cáncer de mama en algún momento de su vida], y es tratable cuando se detecta de manera precozo”, dice Tolga Ozmen, cirujana de cáncer de mama en el Hospital General de Massachusetts, quien también es autora del estudio. “Uno de los principales obstáculos en el diagnóstico por imágenes y la detección temprana es el viaje que las mujeres deben hacer para llegar a un centro de diagnóstico por imágenes. Este parche de ultrasonido adaptable es una tecnología muy prometedora, ya que elimina la necesidad de que las mujeres acudan a un centro de imágenes médicas”. 

Los investigadores esperan desarrollar un flujo de trabajo para que, una vez que se recopilan los datos de un sujeto, la inteligencia artificial pueda usarse para analizar cómo cambian las imágenes con el tiempo, lo que podría ofrecer diagnósticos más precisos que las evaluaciones que realiza el radiólogo comparando imágenes tomadas con años de diferencia. Los autores del trabajo también planean explorar la adaptación de la tecnología de ultrasonido para escanear otras partes del cuerpo.

• Información facilitada por el MIT

• Referencia: Wenya Du, Lin Zhang, Emma Suh, Dabin Lin et at. Conformable ultrasound breast patch for deep tissue scanning and imaging. Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh5325