Przenośne USG piersi. Badacze MIT upraszczają wykonywanie badań

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) udoskonalili przenośne urządzenie do trójwymiarowego obrazowania piersi. Aparat pozwala uzyskać szczegółowe obrazy tkanek, a specjalny program pomaga prawidłowo przeprowadzić badanie nawet osobom bez przygotowania medycznego. W przyszłości technologia mogłaby umożliwić częstsze badania kontrolne, również w warunkach domowych.

Wczesne wykrycie raka piersi ma zasadnicze znaczenie dla skuteczności leczenia. Jednym z problemów współczesnej diagnostyki są jednak nowotwory rozwijające się pomiędzy kolejnymi badaniami mammograficznymi. Według danych przytaczanych przez naukowców z MIT stanowią one od 20 do 30 proc. przypadków raka piersi i często charakteryzują się bardziej agresywnym przebiegiem.

Zwiększenie częstotliwości badań mogłoby pomóc w ich wcześniejszym rozpoznawaniu, szczególnie u kobiet należących do grup podwyższonego ryzyka. Tradycyjna ultrasonografia wymaga jednak odpowiedniej aparatury oraz obecności wykwalifikowanego specjalisty. Zespół kierowany przez Canan Dağdeviren postanowił opracować urządzenie, które pozwoliłoby przezwyciężyć część tych ograniczeń.

Trójwymiarowy obraz z niewielkiego urządzenia

1 lipca 2026 roku MIT poinformował o wynikach prac nad kolejną wersją przenośnego ultrasonografu. Urządzenie składa się z niewielkiej głowicy oraz modułu elektronicznego, którego rozmiary są tylko nieznacznie większe od współczesnego smartfona.

Aparat umożliwia uzyskanie trójwymiarowego obrazu piersi po przyłożeniu głowicy w zaledwie dwóch lub trzech odpowiednio wybranych miejscach. W najnowszej wersji naukowcy poprawili jakość obrazowania dzięki zmianom w konstrukcji przetwornika ultradźwiękowego oraz udoskonaleniu sposobu przetwarzania sygnałów.

Jednym z istotnych osiągnięć było zastosowanie dodatkowej warstwy tłumiącej niepożądane drgania i zakłócenia. Pozwoliło to uzyskać wyraźniejsze obrazy tkanek. Badacze opracowali również algorytm uwzględniający różnice w prędkości rozchodzenia się ultradźwięków przez poszczególne rodzaje tkanek. Dzięki temu rozdzielczość obrazu poprawiła się nawet o 10 proc.

Udoskonalenia mają ułatwiać rozpoznawanie niewielkich zmian, w tym torbieli, mikrozwapnień oraz podejrzanych guzów.

Badanie bez pomocy specjalisty

Drugim istotnym osiągnięciem zespołu MIT jest opracowanie programu, który pomaga użytkownikowi prawidłowo ustawić głowicę ultrasonograficzną.

Na ekranie komputera wyświetlane są wskazówki pozwalające odnaleźć właściwe miejsce badania. Program wykorzystuje obraz z kamery, aby kontrolować położenie urządzenia i umożliwić ponowne wykonanie badania w tych samych warunkach.

Ma to szczególne znaczenie podczas długotrwałej obserwacji zmian w tkankach. Porównanie kolejnych obrazów pozwala ocenić, czy wykryta wcześniej nieprawidłowość zmienia rozmiary lub wygląd. Dotychczas uzyskanie takich obrazów wymagało odpowiednich umiejętności osoby wykonującej ultrasonografię.

Naukowcy przeprowadzili doświadczenia z udziałem dziesięciu ochotników, którzy nie mieli przygotowania w zakresie diagnostyki ultrasonograficznej. Ich zadaniem było odnajdywanie niewielkich obiektów umieszczonych w materiale naśladującym ludzkie tkanki. Uczestnicy osiągali znacznie lepsze wyniki, korzystając z nowego systemu niż z tradycyjnej głowicy ultrasonograficznej.

W osobnym doświadczeniu siedem osób sprawdzało możliwość wielokrotnego ustawienia urządzenia w tym samym miejscu. Wyniki potwierdziły, że opracowany program pozwala użytkownikom zachować odpowiednią powtarzalność badania.

Czy ultrasonograf trafi do domów?

Docelowo urządzenie mogłoby służyć kobietom wymagającym częstszych badań kontrolnych, a także pacjentkom pozostającym pod obserwacją po zakończeniu leczenia onkologicznego.

Możliwość samodzielnego wykonywania ultrasonografii oznaczałaby istotną zmianę w organizacji diagnostyki. Pacjentka mogłaby uzyskać obraz w domu lub niewielkiej placówce medycznej, a następnie przekazać go do oceny radiologowi.

Takie rozwiązanie mogłoby być szczególnie przydatne na obszarach, gdzie dostęp do specjalistycznych pracowni diagnostycznych pozostaje ograniczony. Pozwalałoby również częściej kontrolować wcześniej rozpoznane zmiany bez konieczności każdorazowej wizyty w szpitalu.

Do zastosowania urządzenia w codziennej praktyce pozostaje jednak długa droga. Dotychczasowe doświadczenia potwierdzają przede wszystkim możliwości techniczne aparatu oraz łatwość jego obsługi. Nie wykazano jeszcze, że samodzielne badania wykonywane w domu pozwalają równie skutecznie rozpoznawać nowotwory jak badania przeprowadzane przez specjalistów.

Nowa technologia nie jest również zamiennikiem mammografii. Jej przyszła rola może polegać przede wszystkim na uzupełnieniu dotychczasowych metod diagnostycznych, szczególnie u kobiet wymagających częstszej obserwacji.

Nowe możliwości dla diagnostyki medycznej

Przenośny ultrasonograf opracowany w MIT może zainteresować również przedsiębiorstwa zajmujące się diagnostyką obrazową i zdalną opieką medyczną.

Upowszechnienie podobnych urządzeń mogłoby ograniczyć konieczność organizowania każdej wizyty w wyspecjalizowanej pracowni. Nie oznaczałoby to jednak rezygnacji z udziału lekarza. Przeciwnie, rozwój takiego sposobu diagnostyki wymagałby zapewnienia odpowiedniej jakości obrazów, sprawnej oceny wyników oraz możliwości skierowania pacjentki na dalsze badania.

Z ekonomicznego punktu widzenia istotna byłaby nie tylko cena urządzenia, lecz także koszt wykonania i oceny pojedynczego badania. O przewadze nowej technologii przesądziłaby możliwość zapewnienia większej dostępności diagnostyki bez pogorszenia jej jakości i niepotrzebnego zwiększania liczby dodatkowych konsultacji.

Zespół Canan Dağdeviren rozważa obecnie utworzenie przedsiębiorstwa, które zajęłoby się dalszym rozwojem urządzenia i przygotowaniem go do wprowadzenia na rynek. Naukowcy chcieliby również wykorzystać opracowaną technologię do obrazowania innych tkanek i narządów.

Najważniejszym osiągnięciem badaczy jest połączenie miniaturyzacji ultrasonografu z uproszczeniem jego obsługi. Jeśli kolejne badania potwierdzą skuteczność diagnostyczną nowego rozwiązania, część badań obrazowych będzie można w przyszłości wykonywać poza tradycyjnymi pracowniami, zachowując specjalistyczny nadzór nad oceną wyników.

Źródła:

1. Massachusetts Institute of Technology, Anne Trafton, A portable ultrasound system could make reliable breast imaging more accessible, 1 lipca 2026 r. Komunikat MIT .

2. Md Osman Goni Nayeem i współautorzy, Portable, real-time 3D ultrasound for operator-independent breast imaging, „Nature Communications”, 1 lipca 2026 r. Dostęp przez Nature Communications .