Meme kanseri erken evrelerde teşhis edildiğinde, hayatta kalma oranı neredeyse yüzde 100’dür. Ancak ileri evrelerde saptanan tümörlerde bu oran yüzde 25 civarına düşüyor. MIT araştırmacıları, meme kanseri hastalarının genel hayatta kalma oranını iyileştirme umuduyla, insanların tümörleri henüz erken aşamadayken tespit etmelerine olanak tanıyan giyilebilir bir ultrason cihazı tasarladı. Özellikle rutin mamogramlar kullananlar arasında meme kanserine yakalanma riski yüksek olan hastalar için hayati değere sahip bir buluş olarak görülüyor.
Cihaz, sutyene takılabilen esnek bir yama şeklinde tasarlanmış ve kullanıcının bir ultrason izleyiciyi yama boyunca hareket ettirmesine ve meme dokusunu farklı açılardan görüntülemesine olanak tanıyor. Yeni çalışmada araştırmacılar, tıbbi görüntüleme merkezlerinde kullanılan ultrason problarınınkiyle karşılaştırılabilir çözünürlükte ultrason görüntüleri elde edebileceklerini gösterdiler.
MIT’s Media Lab’de doçentlik yapan ve çalışmanın kıdemli yazarı Canan Dağdeviren: Ultrason teknolojisi portatif bir şekilde evinizde de kullanabilmenizi sağlamak üzere geliştirdik. Taşınabilir ve aynı zamanda kullanımı da oldukça kolay. Ürünümüz meme dokusunun gerçek zamanlı, kullanıcı dostu bir şekilde izlenmesini sağlıyor.
MIT lisansüstü öğrencisi Wenya Du, Araştırma Bilimcisi Lin Zhang, Emma Suh ’23 ve Xi’an Teknoloji Üniversitesi’nde profesör olan Dabin Lin, bugün Science Advances’te çıkan makalenin baş yazarlarıdır.
Giyilebilir teşhis
Dağdeviren bu proje için ilhamını, düzenli olarak kanser taramaları yaptırmasına rağmen 49 yaşında ileri evre meme kanseri teşhisi konulan ve altı ay sonra hayatını kaybeden merhum halası Fatma Çalışkanoğlu’ndan aldı. Teyzesinin başucunda, o zamanlar MIT’de postdoc olan Dağdeviren, sütyene dahil edilebilecek ve meme kanseri riski yüksek olan bireylerin daha sık taranmasını sağlayacak bir teşhis cihazının kabaca bir şemasını çizdi.
Aralık kanserleri olarak bilinen, düzenli olarak planlanan mamogramlar arasında gelişen meme tümörleri, tüm meme kanseri vakalarının yüzde 20 ila 30’unu oluşturur ve bu tümörler, rutin taramalar sırasında bulunanlardan daha agresif olma eğilimindedir.
Vücuda uyan giyilebilir elektronik cihazlar geliştirme konusunda uzmanlaşmış araştırma grubuyla Dağdeviren, “Amacım, aralıklı kanser geliştirme olasılığı en yüksek olan insanları hedeflemek. Daha sık tarama ile hayatta kalma oranını yüzde 98’e kadar artırmak hedefimiz.”
Dağdeviren, teşhis sutyeni vizyonunu gerçeğe dönüştürmek için kullanıcının istediği zaman görüntüleme yapmasına olanak tanıyan minyatür bir ultrason tarayıcı tasarladı. Bu tarayıcı, tıbbi görüntüleme merkezlerinde kullanılanla aynı türde ultrason teknolojisine dayanmaktadır, ancak araştırmacıların ultrason tarayıcıyı minyatürleştirmesine izin veren yeni bir piezoelektrik malzeme içermektedir.
Araştırmacılar, cihazı giyilebilir hale getirmek için petek benzeri açıklıklara sahip esnek, 3D baskılı bir yama tasarladılar. Mıknatıslar kullanılarak bu yama, ultrason tarayıcının ciltle temas etmesine izin veren açıklıkları olan bir sütyene takılabilir. Ultrason tarayıcı, altı farklı konuma hareket ettirilebilen küçük bir izleyicinin içine sığarak tüm memenin görüntülenmesini sağlar. Tarayıcı ayrıca farklı açılardan resim çekmek için döndürülebilir ve çalıştırılması için herhangi bir özel uzmanlık gerektirmez.
MIT Mühendislik Okulu dekanı, Vannevar Bush Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri Profesörü ve çalışmanın yazarlarından Anantha Chandrakasan: Bu teknoloji, meme kanserinin saptanması ve erken teşhisinde olumlu bir sonucun anahtarı olan temel bir yetenek sağlıyor. Bu çalışma, malzemelerdeki, düşük güç devrelerindeki, yapay zeka algoritmalarındaki ve biyomedikal sistemlerdeki ilerlemelerden yararlanarak ultrason araştırmalarını ve tıbbi cihaz tasarımlarını önemli ölçüde ilerletecek.”
Erken teşhis
MIT Klinik ve Translasyonel Araştırma Merkezi ile birlikte çalışan araştırmacılar, cihazlarını göğüs kisti öyküsü olan 71 yaşındaki bir kadın üzerinde test ettiler. Araştırmacılar, yeni cihazı kullanarak, erken evre tümörlerin boyutu olan 0,3 santimetre çapındaki kistleri tespit edebildiler. Ayrıca, cihazın geleneksel ultrasonunkiyle karşılaştırılabilir bir çözünürlüğe ulaştığını ve dokunun 8 santimetreye kadar derinlikte görüntülenebileceğini de gösterdiler.
“Kaliteli ve uygun fiyatlı sağlık hizmetlerine erişim, erken teşhis ve tedavi için çok önemlidir. Bir hemşire olarak gecikmiş tanının olumsuz sonuçlarına tanık oldum. MIT’nin Klinik ve Translasyonel Araştırmalar Merkezi hemşire direktörü ve çalışmanın yazarı Catherine Ricciardi, “Bu teknoloji, daha güvenilir, rahat ve daha az göz korkutucu bir teşhis sağlayarak erken meme kanseri teşhisinin önündeki birçok engeli yıkma vaadini taşıyor” diyor.
Ultrason görüntülerini görmek için, araştırmacıların şu anda tarayıcılarını görüntüleme merkezlerinde kullanılanla aynı türde bir ultrason makinesine bağlamaları gerekiyor. Ancak bugünlerde görüntüleme sisteminin bir akıllı telefon boyutunda olacak minyatür bir versiyonu üzerinde çalışıyorlar.
Giyilebilir ultrason yaması defalarca kullanılabilir ve araştırmacılar, meme kanseri riski yüksek olan ve sık taramadan fayda sağlayabilecek kişiler tarafından evde kullanılabileceğini öngörüyorlar. Taramaya düzenli erişimi olmayan kişilerde kanser teşhisine de yardımcı olabilir.
Massachusetts General Hospital’da meme kanseri cerrahı ve aynı zamanda çalışmanın da yazarlarından olan Tolga Özmen: Meme kanseri, kadınlar arasında en yaygın kanserdir ve erken teşhis edildiğinde tedavi edilebilir. Görüntüleme ve erken teşhisin önündeki ana engellerden biri, kadınların bir görüntüleme merkezine gitmek zorunda kalması. Bu uyumlu ultrason yaması, kadınların bir görüntüleme merkezine gitme ihtiyacını ortadan kaldırdığı için oldukça umut verici bir teknoloji.
Araştırmacılar, bir denekten veri toplandıktan sonra, görüntülerin zaman içinde nasıl değiştiğini analiz etmek için yapay zekanın kullanılabilmesi için bir iş akışı geliştirmeyi umuyorlar. Ayrıca vücudun diğer kısımlarını taramak için ultrason teknolojisini uyarlamanın yollarını araştırıyorlar.
Kaynak: Massachusetts Institute of Technology3
