新的行動式乳腺癌掃描器可以放進胸罩

科學家們開發出一種超聲裝置,用於檢測在篩查間隙期可能發生的侵襲性乳腺癌

The torso of a female human, wearing a cropped black tank top, holding a white ultrasound device over her right breast, photographed against a green background.

新型掃描器可能有助於早期檢測侵襲性乳腺腫瘤。

卡南·達格德維倫/麻省理工學院

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如果乳腺癌在早期被發現,其生存率接近 100%。如果不是,這個比率會迅速下降到大約 25%。美國 50 歲以上的女性被建議每兩年進行一次乳房 X 光檢查,但最具侵襲性的腫瘤通常在篩查間隙期出現並被診斷出來。

馬薩諸塞理工學院的材料工程師卡南·達格德維倫說,這些“間期”癌症約佔所有乳腺癌病例的四分之一,“而且當你被診斷出來時,[可能]為時已晚”。因此,達格德維倫和她的團隊開發了一種可穿戴的超聲掃描器,可以在家中用於更早地檢測乳腺腫瘤,尤其是在高危人群中。“頻繁篩查是生存的關鍵,”她說。

傳統的——而且笨重的——超聲掃描器使用壓電材料(將電訊號轉換為運動)發出穿透身體的聲波。較密集的組織會反射更多聲音,表明存在腫瘤。達格德維倫說,她和她的團隊使用一種新型壓電材料,將掃描器小型化,這種材料效能更好,需要的功率更低。“你可以使用更低的電壓,更好地穿透深層組織,”她說。


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研究人員將掃描器整合到一個可彎曲的蜂窩狀 3D 列印貼片中,該貼片可以固定在胸罩中。佩戴者在乳房上的六個不同位置移動掃描器,掃描器透過磁鐵卡入到位,從而可以重複掃描整個乳房。該掃描器可以每週或每月使用一次,最近在《科學進展》雜誌上進行了描述。

該裝置實現了與醫療中心常用的超聲掃描器相當的解析度,但無需由訓練有素的技術人員操作。德克薩斯 A&M 大學工程師 Roozbeh Jafari(未參與這項工作)說:“如果你有一種可穿戴解決方案,個人可以隨意使用,你就可以捕獲更多資料。” 額外的這些資料可以幫助醫生跟蹤癌症的發展和治療的有效性。

達格德維倫開發該裝置的靈感來自於她的姑姑在 49 歲時因乳腺癌去世,儘管她定期進行篩查。“為了安慰她,我在她床邊畫了一個超聲波胸罩的草圖,”她說。“這只是紙上談兵,但現在它掌握在我的手中了。” 她和她的同事們相信這項技術可能會產生深遠的影響。“透過非常保守的計算,我們發現這項技術有可能在全球範圍內每年拯救 1200 萬人的生命,”她說。

正在進行臨床試驗,以爭取獲得美國食品和藥物管理局的批准。該裝置仍必須連線到傳統的超聲波機器才能檢視掃描結果,但該團隊正在開發一種手機大小的裝置來分析和傳輸資料。Jafari 說:“根據成本,公平的概念也可以得到解決,因為您不再需要為醫院環境、醫生、護士等付費。” “該裝置可用於流動醫療環境、偏遠地區和醫療服務不足的社群。”

西蒙·梅金是一位居住在英國的自由科學記者。他的作品曾發表在《新科學家》、《經濟學人》、《大眾科學》和《自然》等刊物上。他報道生命科學,專長於神經科學、心理學和精神健康。在 X(前身為 Twitter)上關注梅金 @SimonMakin

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大眾科學 Magazine Vol 329 Issue 4本文最初以“儘早發現”為標題發表於《大眾科學》雜誌第 329 卷第 4 期(),第 18 頁
doi:10.1038/scientificamerican1123-18c
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