Perangkat portabel dapat tanpa rasa sakit mengidentifikasi kanker kulit dan memotong biopsi yang tidak perlu menjadi dua – Teknik Bedah

Gambar: Perangkat portabel yang mendeteksi kanker (kiri), karsinoma sel skuamosa (tengah), dan keratosis aktinik (kanan) (Gambar disediakan oleh Stevens Institute of Technology)

Biopsi kulit memungkinkan untuk menyembuhkan kanker lebih awal, tetapi mereka memaksa dokter untuk memotong gumpalan kecil jaringan untuk pengujian laboratorium, meninggalkan pasien dengan luka menyakitkan yang membutuhkan waktu berminggu-minggu untuk sembuh. Dalam beberapa tahun terakhir, upaya diagnostik intensif telah melihat jumlah biopsi tumbuh empat kali lebih cepat daripada jumlah kanker yang terdeteksi, dengan sekitar 30 lesi jinak sekarang dibiopsi untuk setiap kasus melanoma yang terdeteksi. Sekarang, para peneliti sedang mengembangkan perangkat portabel berbiaya rendah yang dapat mengurangi separuh tingkat biopsi yang tidak perlu dan memberikan akses mudah ke dokter kulit dan dokter garis depan lainnya untuk diagnosis kanker in vitro.

Perangkat, yang dikembangkan oleh para peneliti di Stevens Institute of Technology (Hoboken, NJ, USA) menggunakan pencitraan gelombang milimeter – teknologi yang sama yang digunakan dalam pemindai keamanan bandara – untuk memindai kulit pasien. Jaringan sehat memantulkan sinar gelombang milimeter secara berbeda dari jaringan kanker, sehingga secara teori dimungkinkan untuk mendeteksi kanker dengan mengamati kontras sinar yang dipantulkan dari kulit. Untuk menerapkan pendekatan ini dalam praktik klinis, para peneliti menggunakan algoritme untuk menggabungkan sinyal yang ditangkap oleh beberapa antena berbeda menjadi satu gambar bandwidth tinggi, mengurangi noise dan dengan cepat menangkap gambar resolusi tinggi bahkan dari mol terkecil atau inklusi.

Tidak seperti banyak metode pencitraan lainnya, sinar gelombang milimeter menembus sekitar 2 mm ke dalam kulit manusia, sehingga teknologi pencitraan tim menyediakan peta 3D yang jelas dari lesi yang dipindai. Perbaikan di masa depan pada algoritme yang mengoperasikan perangkat dapat secara signifikan meningkatkan pemetaan margin lesi, memungkinkan biopsi yang lebih akurat dan kurang invasif untuk lesi ganas. Tim menggunakan versi teknologi meja mereka untuk memeriksa 71 pasien selama kunjungan klinis di dunia nyata, dan menemukan bahwa metode mereka dapat secara akurat membedakan lesi jinak dan ganas hanya dalam beberapa detik. Dengan menggunakan perangkat mereka, para peneliti mampu mengidentifikasi jaringan kanker dengan sensitivitas 97% dan spesifisitas 98% – tingkat yang bersaing dengan alat diagnostik tingkat rumah sakit terbaik.

Karena teknologi tim memberikan hasil dalam hitungan detik, suatu hari nanti dapat digunakan sebagai pengganti dermatoskop pembesar dalam pemeriksaan rutin, memberikan hasil yang sangat akurat hampir seketika. Langkah selanjutnya adalah mengemas kit diagnostik tim ke dalam sirkuit terpadu, sebuah langkah yang dapat segera memungkinkan perangkat diagnostik gelombang milimeter genggam yang fungsional untuk diproduksi hanya dengan $ 100 masing-masing — sebagian kecil dari biaya rumah sakit saat ini. tingkat. Peralatan diagnostik. Tim sudah bekerja untuk mengkomersilkan teknologi mereka dan berharap untuk mulai menempatkan perangkat mereka ke tangan dokter dalam dua tahun ke depan.

“Ada teknologi pencitraan canggih lainnya yang dapat mendeteksi kanker kulit, tetapi itu adalah mesin besar dan mahal yang tidak tersedia di klinik,” kata Negar Tavassolian, direktur Laboratorium Bio-Elektromagnetik di Stevens. “Kami membuat perangkat berbiaya rendah yang kompak dan mudah digunakan seperti ponsel, sehingga kami dapat membuat diagnostik tingkat lanjut dapat diakses oleh semua orang.”

Tautan yang berhubungan:
Institut Teknologi Stevens