Dispositivo portátil identifica câncer de pele sem dor sem cicatrizes de biópsia

As biópsias de pele não são divertidas: os médicos retiram pequenos pedaços de tecido para testes de laboratório, deixando os pacientes com feridas dolorosas que podem levar semanas para cicatrizar. Esse é um preço que vale a pena pagar se permitir o tratamento precoce do câncer. No entanto, nos últimos anos, esforços de diagnóstico agressivos viram o número de biópsias crescer cerca de quatro vezes mais rápido do que o número de cânceres detectados, com cerca de 30 lesões benignas agora biopsiadas para cada caso de câncer de pele encontrado.

Pesquisadores do Stevens Institute of Technology estão agora desenvolvendo um dispositivo portátil de baixo custo que pode reduzir pela metade a taxa de biópsias desnecessárias e dar aos dermatologistas e outros médicos da linha de frente acesso fácil a diagnósticos de câncer em laboratório. “Não estamos tentando nos livrar das biópsias”, disse Negar Tavassolian, diretor do Laboratório de Bioeletromagnética em Stevens. “Mas queremos dar aos médicos ferramentas adicionais e ajudá-los a tomar melhores decisões.”

O dispositivo da equipe usa imagens de ondas milimétricas – a mesma tecnologia usada em scanners de segurança de aeroportos – para escanear a pele de um paciente. (Em trabalhos anteriores, Tavassolian e sua equipe tiveram que trabalhar com a pele já biopsiada para que o dispositivo detectasse se era cancerígeno.)

O tecido saudável reflete os raios de ondas milimétricas de maneira diferente do tecido canceroso, portanto, teoricamente, é possível detectar cânceres monitorando os contrastes nos raios refletidos da pele. Para trazer essa abordagem para a prática clínica, os pesquisadores usaram algoritmos para fundir sinais capturados por várias antenas diferentes em uma única imagem de largura de banda ultra-alta, reduzindo o ruído e capturando rapidamente imagens de alta resolução até mesmo da menor mancha ou mancha.

Liderado por Amir Mirbeik Ph.D. Em 18 de outubro, a equipe usou uma versão de mesa de sua tecnologia para examinar 71 pacientes durante visitas clínicas do mundo real e descobriu que seus métodos podiam distinguir com precisão lesões benignas e malignas em apenas alguns segundos. Usando seu dispositivo, Tavassolian e Mirbeik puderam identificar tecido canceroso com 97% de sensibilidade e 98% de especificidade – uma taxa competitiva até mesmo com as melhores ferramentas de diagnóstico de nível hospitalar.

“Existem outras tecnologias avançadas de imagem que podem detectar câncer de pele, mas são máquinas grandes e caras que não estão disponíveis na clínica”, disse Tavassolian. “Estamos criando um dispositivo de baixo custo que é tão pequeno e fácil de usar quanto um celular, para que possamos trazer diagnósticos avançados ao alcance de todos.”

Como a tecnologia da equipe fornece resultados em segundos, ela poderia um dia ser usada em vez de um dermatoscópio de ampliação em exames de rotina, fornecendo resultados extremamente precisos quase instantaneamente. “Isso significa que os médicos podem integrar diagnósticos precisos em exames de rotina e, finalmente, tratar mais pacientes”, disse Tavassolian.

Ao contrário de muitos outros métodos de imagem, os raios de ondas milimétricas penetram inofensivamente cerca de 2 mm na pele humana, de modo que a tecnologia de imagem da equipe fornece um mapa 3D claro das lesões digitalizadas. Futuras melhorias no algoritmo que alimenta o dispositivo podem melhorar significativamente o mapeamento das margens das lesões, permitindo biópsias mais precisas e menos invasivas para lesões malignas.

O próximo passo é empacotar o kit de diagnóstico da equipe em um circuito integrado, um passo que em breve poderá permitir que dispositivos portáteis funcionais de diagnóstico por ondas milimétricas sejam produzidos por apenas US$ 100 por peça – uma fração do custo do diagnóstico de nível hospitalar existente. equipamento. A equipe já está trabalhando para comercializar sua tecnologia e espera começar a colocar seus dispositivos nas mãos dos médicos nos próximos dois anos.

“O caminho a seguir é claro e sabemos o que precisamos fazer”, disse Tavassolian. “Depois dessa prova de conceito, precisamos miniaturizar nossa tecnologia, baixar o preço e trazê-la para o mercado.”

Este estudo foi publicado em Scientific Reports .

Fonte: Stevens Institute of Technology