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¿Adiós, adiós biopsia? El dispositivo móvil puede doler

Foto: Un dispositivo portátil que se está desarrollando en el Stevens Institute of Technology puede examinar la piel y detectar diferentes tipos de cáncer de piel, como carcinoma (izquierda), carcinoma de células escamosas (centro) y queratosis actínica (derecha).
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Crédito: Instituto de Tecnología Stevens

Las biopsias de piel no son divertidas: los médicos extraen pequeños grupos de tejido para realizar pruebas de laboratorio, lo que deja a los pacientes con heridas dolorosas que pueden tardar semanas en sanar. Este es un precio que vale la pena pagar si permite el tratamiento temprano del cáncer. Sin embargo, en los últimos años, los intensos esfuerzos de diagnóstico han visto un aumento en el número de biopsias. unas cuatro veces Más rápido que el número de cánceres detectados, con cerca de 30 lesiones benignas biopsiadas por cada caso de melanoma encontrado.

Los investigadores del Stevens Institute of Technology ahora están trabajando para desarrollar un dispositivo portátil de bajo costo que podría reducir a la mitad la tasa de biopsias innecesarias y brindar a los dermatólogos y otros médicos de primera línea un fácil acceso a los diagnósticos de cáncer in vitro. «No estamos tratando de deshacernos de las biopsias», dijo Nigar Tavasulian, director del Laboratorio de Bio-Electromagnetismo en Stevens. «Pero queremos brindarles a los médicos herramientas adicionales y ayudarlos a tomar mejores decisiones».

El dispositivo del equipo utiliza imágenes de ondas milimétricas, la misma tecnología utilizada en los escáneres de seguridad de los aeropuertos, para examinar la piel de un paciente. (Más temprano trabajaTavasulian y su equipo tuvieron que trabajar con piel que ya había sido escaneada en busca del dispositivo para averiguar si era canceroso).

El tejido sano refleja los rayos de ondas milimétricas de manera diferente al tejido canceroso, por lo que teóricamente es posible detectar cánceres observando el contraste en los rayos reflejados por la piel. Para aplicar este enfoque en la práctica clínica, los investigadores utilizaron algoritmos para combinar señales capturadas por varias antenas diferentes en una sola imagen de gran ancho de banda, reduciendo el ruido y capturando rápidamente imágenes de alta resolución incluso del lunar o inclusión más pequeños.

dirigió principe marbeek Doctor. En 2018, el equipo utilizó una versión de sobremesa de su tecnología para examinar a 71 pacientes durante visitas clínicas en el mundo real y descubrió que sus métodos podían distinguir con precisión lesiones benignas y malignas en solo unos segundos. Usando sus dispositivos, Tavasulian y Merbek pudieron identificar tejidos cancerosos con una sensibilidad del 97 % y una especificidad del 98 %, una tasa que es competitiva incluso con las mejores herramientas de diagnóstico de grado hospitalario.

dijo Tavasulian, cuyo trabajo apareció en la edición del 23 de marzo Informes científicos. “Hacemos un dispositivo de bajo costo que es tan compacto y fácil de usar como un teléfono móvil, por lo que podemos hacer que los diagnósticos avanzados sean accesibles para todos”.

Debido a que la tecnología del equipo brinda resultados en segundos, es posible que algún día se use en lugar de un dermatoscopio de aumento en los controles de rutina, brindando resultados altamente precisos casi al instante. «Esto significa que los médicos pueden incorporar un diagnóstico preciso en los controles de rutina y, finalmente, tratar a más pacientes», dijo Tavasulian.

A diferencia de muchos otros métodos de imágenes, los rayos de ondas milimétricas penetran unos 2 mm en la piel humana, por lo que la tecnología de imágenes del equipo proporciona un mapa 3D claro de las lesiones escaneadas. Las futuras mejoras en el algoritmo que opera el dispositivo podrían mejorar significativamente el mapeo de los márgenes de la lesión, permitiendo una biopsia más precisa y menos invasiva para lesiones malignas.

El siguiente paso es empaquetar el kit de diagnóstico del equipo en un circuito integrado, una medida que pronto podría permitir que se produzcan dispositivos portátiles de diagnóstico de ondas milimétricas por tan solo $ 100 por pieza, una fracción del costo de los diagnósticos hospitalarios actuales. equipo. El equipo ya está trabajando en la comercialización de su tecnología y espera comenzar a poner sus dispositivos en manos de los médicos en los próximos dos años.

“El camino a seguir es claro y sabemos lo que tenemos que hacer”, dijo Tavasulian. “Después de esta prueba de concepto, necesitamos miniaturizar nuestra tecnología, bajar el precio y llevarla al mercado”.


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