Göğüs kanseri geliştirme riski yüksek olan kişiler için yıllık mamografiler, tümörleri erken tespit etmek için yeterli olmayabilir. Daha erken teşhisi kolaylaştırmak amacıyla, MIT ekibi ultrason tabanlı taşınabilir dedektörler geliştirdi; bu dedektörler çok daha sık kullanılabilir.
Yeni bir çalışmada, ekip, sistemlerinin ürettiği görüntülerin çözünürlüğünü artırdıklarını ve bu sayede potansiyel tümörlerin yanı sıra kistleri ve mikrokalsifikasyonları daha kolay tespit etmenin mümkün olduğunu bildirdi. Araştırmacılar ayrıca, ultrason probunu kullanmayı basit hale getiren bir kullanıcı arayüzü geliştirdi; bu arayüz, ultrasonografi konusunda uzmanlığı olmayan kişiler için bile kolay bir kullanım sunuyor.
Bu sistemin, sadece daha erken tespiti sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda göğüs kanseri tedavisinden sonra uzun vadeli izleme imkanı da sunabileceğine inanıyorlar; bu izleme, bir doktor muayenehanesinde veya evde yapılabilir.
“Her zaman diliminde, bilgisayar arayüzü cihazı tam olarak aynı konumda yerleştirmeniz için sizi yönlendiriyor; bu, belirli bir dokunun uzunlamasına izlenmesi için önemlidir. Çok sezgisel ve kullanımı oldukça kolay,” diyor MIT medya sanatları ve bilimleri doçenti ve çalışmanın kıdemli yazarı Canan Dagdeviren.
Eski MIT doktora sonrası araştırmacısı Md Osman Goni Nayeem ve MIT lisansüstü öğrencileri Shrihari Viswanath ve Hyeokjun Yoon, bugün Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışmanın baş yazarlarıdır.
Daha yüksek kaliteli görüntüleme
Pek çok kişi göğüs kanseri kontrolü için yıllık mamografi yaptırsa da, bu yıllık taramalar arasında kanser gelişmesi mümkündür. Bu kanserler, aralık kanserleri olarak bilinir ve genellikle daha agresif olma eğilimindedir; tüm göğüs kanseri vakalarının %20 ila %30'unu oluştururlar.
2015 yılında bir teyzesini aralık göğüs kanserinden kaybettikten sonra, Dagdeviren, yoğun göğüs dokusuna sahip kadınlar üzerinde daha etkili olacak ve mamografiden daha sık uygulanabilecek bir tarama tekniği geliştirmeye motive oldu. Ses dalgalarını kullanarak doku görüntüleri oluşturan ultrasonu seçti. Ultrasonlar, anormal mamogramların takibi için sıkça kullanılır, ancak mevcut ultrason teknolojisi büyük ekipman ve eğitimli bir operatör gerektirir.
Bu yılın başlarında, Dagdeviren’in laboratuvarı, akıllı telefon kadar büyük bir alım ve işleme modülüne bağlı küçük bir ultrason probunu gösteren bir çalışma yayımladı. Bu kompakt sistem, sadece iki veya üç konumu tarayarak tüm göğsün 3D görüntüsünü oluşturabiliyor.
Yeni Nature Communications çalışmasında, araştırmacılar daha yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve daha kolay kullanım sağlayan birkaç ilerleme bildirdi.
Önemli bir ilerleme, ultrason alıcısına bir “arka katman” eklenmesidir. Bu katman, ultrason dalgalarını tutmaya ve odaklamaya yardımcı olarak, elde edilen görüntülerin çözünürlüğünü ve kalitesini artırır. Ayrıca, emilebilecek ses dalgası frekanslarının aralığını artırır ve akustik gürültü ile elektrik gürültüsünü azaltarak görüntüleri daha da iyileştirir.
“Arka katman ile cihaz, daha doğru ve keskin görüntüler üretir; daha geniş bir frekans aralığında çalışır,” diyor Nayeem.
Görüntülerin kalitesini daha da artırmak için, araştırmacılar adaptif bir beamforming işlemi gerçekleştiren bir algoritma tasarladı. Bu algoritma, sistemin ses dalgalarının farklı doku türleri, örneğin cilt ve yağ üzerinden geçiş hızındaki farklılıkları telafi etmesini sağlıyor.
“Amacımız, görüntülediğiniz dokunun ses hızı özelliklerini tahmin etmek ve ardından bunu daha doğru bir şekilde görüntüyü yeniden oluşturmak için kullanmak. Bu tekniği uygulayarak çözünürlükte %10'a kadar bir iyileşme görüyoruz,” diyor Viswanath.
Araştırmacılar, ultrason teknolojisi konusunda uzman olmayan 10 gönüllüden, “doku hayaleti” içinde yer alan küçük mikro hedefleri tanımlamak için sistemi kullanmalarını istedi; bu, insan dokusunu taklit etmek üzere tasarlanmış jel benzeri bir malzemedir. Katılımcılar, yeni sistemi kullandıklarında topları bulma oranlarının, geleneksel bir
