Un nuevo avance en la detección temprana del cáncer de mama ha sido desarrollado por investigadores del MIT, quienes han creado un sistema de ultrasonido miniaturizado que promete facilitar la realización de ecografías mamarias, tanto en el hogar como en consultorios médicos. Este dispositivo, diseñado para personas con alto riesgo de desarrollar esta enfermedad, podría revolucionar la forma en que se realizan los exámenes de detección.
El sistema consiste en una pequeña sonda de ultrasonido conectada a un módulo de adquisición y procesamiento que es apenas más grande que un teléfono inteligente. Esta innovación permite realizar escaneos portátiles cuando se conecta a una computadora portátil, generando imágenes tridimensionales en tiempo real.
“Todo es más compacto, lo que facilita su uso en áreas rurales o para personas que enfrentan barreras tecnológicas”, afirma Canan Dagdeviren, profesora asociada de artes y ciencias mediáticas en el MIT y autora principal del estudio. Con este sistema, se espera detectar más tumores en etapas tempranas, aumentando así las posibilidades de tratamiento exitoso.
Nuevas oportunidades para la detección temprana
La detección frecuente mediante ultrasonido es crucial para quienes están en riesgo elevado. Aunque muchas lesiones mamarias son identificadas a través de mamografías rutinarias, estas pueden no captar tumores que se desarrollan entre las pruebas anuales. Estos casos, conocidos como *cánceres intermedios*, representan entre el 20% y el 30% de todos los diagnósticos y suelen ser más agresivos.
La detección temprana es vital: cuando el cáncer de mama se diagnostica en sus primeras etapas, la tasa de supervivencia puede alcanzar casi el 100%. En contraste, si se detecta en fases avanzadas, esa cifra desciende a aproximadamente el 25%.
Aumentar la frecuencia de escaneos por ultrasonido podría ayudar a identificar más tumores precoces. Actualmente, las ecografías se realizan generalmente solo como seguimiento tras una mamografía preocupante. Sin embargo, los equipos tradicionales son grandes, costosos y requieren técnicos altamente capacitados para su operación.
Acceso mejorado al diagnóstico
“Se necesitan técnicos especializados para operar esos equipos, lo que representa un gran obstáculo para acceder al ultrasonido en comunidades rurales o países en desarrollo donde hay menos radiólogos calificados”, señala Shrihari Viswanath.
Con el objetivo de superar estas limitaciones, el equipo del MIT está trabajando en sistemas portátiles y fáciles de usar que permitan realizar escaneos frecuentes. En 2023, Dagdeviren y su equipo desarrollaron un conjunto de transductores ultrasónicos incorporados en un parche flexible que puede adherirse a un sujetador, permitiendo al usuario mover un rastreador ultrasónico sobre el parche para obtener imágenes del tejido mamario desde diferentes ángulos.
Aunque esas imágenes bidimensionales pueden combinarse para generar una representación tridimensional del tejido, existen pequeñas áreas que podrían no ser cubiertas adecuadamente. Además, este arreglo debe conectarse a máquinas procesadoras tradicionales costosas y voluminosas para visualizar las imágenes.
Un sistema innovador y accesible
En su nueva investigación, los científicos han desarrollado un sistema modificado capaz de crear imágenes tridimensionales del seno mediante escaneos desde solo dos o tres ubicaciones. Este nuevo sistema es un sistema de adquisición de datos chirped (cDAQ), compuesto por una sonda ultrasónica y una placa base encargada del procesamiento de datos. La sonda tiene un tamaño similar al de una baraja de cartas y contiene un arreglo ultrasónico diseñado específicamente para capturar imágenes tridimensionales del tejido subyacente.
Los datos son procesados por la placa base, cuyo tamaño es ligeramente mayor al de un smartphone y cuyo costo estimado es alrededor de $300. Todos los componentes electrónicos utilizados son comercialmente disponibles. Para visualizar las imágenes generadas, la placa base puede conectarse a una computadora portátil, haciendo todo el sistema completamente portátil.
“Los sistemas tradicionales requieren electrónica costosa y voluminosa, lo cual limita su uso a hospitales y clínicas avanzadas”, explica Anantha Chandrakasan. “Al rediseñar el sistema para que sea ultra-esparcido y eficiente energéticamente, esta poderosa herramienta diagnóstica puede trasladarse fuera del entorno clínico hacia una forma portátil accesible para pacientes”.
Pioneros en la investigación clínica
El nuevo dispositivo utiliza significativamente menos energía que las máquinas ultrasónicas convencionales; puede funcionar con una fuente DC de 5V (como baterías o adaptadores AC/DC). “La imagenología por ultrasonido ha estado confinada durante mucho tiempo a hospitales”, comenta Md Osman Goni Nayeem. “Para llevarla más allá del entorno hospitalario, reingeniamos toda la arquitectura e introdujimos un nuevo proceso de fabricación ultrasónica”.
Los investigadores probaron este innovador sistema con una mujer humana de 71 años con antecedentes de quistes mamarios. Los resultados fueron prometedores: logró crear imágenes precisas sin dejar huecos visibles en la representación tridimensional del tejido.
Este dispositivo tiene capacidad para escanear hasta 15 centímetros dentro del tejido mamario desde solo dos o tres puntos diferentes. Gracias a su diseño ergonómico —que permite colocar la sonda suavemente sobre la piel— las imágenes obtenidas no sufren distorsiones típicas asociadas con sondas convencionales.
Aspiraciones futuras hacia el hogar
A medida que avanza la investigación clínica —realizada tanto en el Centro MIT para Investigación Clínica como en MGH— el equipo también trabaja en versiones aún más compactas del sistema procesador. La meta es crear dispositivos tan pequeños como una uña que puedan conectarse a smartphones para visualizar las imágenes generadas. Además, planean desarrollar una aplicación móvil con algoritmos basados en inteligencia artificial que guiarían al usuario sobre cómo posicionar correctamente la sonda ultrasónica.
Aunque esta versión actual podría ser utilizada fácilmente en consultorios médicos, los investigadores tienen la esperanza de que futuras iteraciones sean integradas dentro de sensores portátiles destinados al uso doméstico por personas con alto riesgo de cáncer mamario.
Dagdeviren está actualmente trabajando en lanzar una empresa destinada a comercializar esta tecnología con apoyo del MIT HEALS Deshpande Momentum Grant, el Centro Martin Trust para Emprendimiento del MIT, y el MIT Media Lab WHx Women’s Health Innovation Fund. Este esfuerzo cuenta además con financiamiento proveniente del Award CAREER otorgado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), así como otros fondos privados.
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