Uma varredura da mama para detectar câncer leva menos de um minuto usando um sistema experimental que combina imagens fotoacústicas e ultrassom, de acordo com um estudo em IEEE Transações em imagem médica.
O sistema não requer compressão dolorosa como mamografia. Em vez disso, os pacientes ficam e pressionam suavemente o peito contra uma janela de imagem.
Em testes envolvendo quatro indivíduos saudáveis e 61 pacientes com câncer de mama, ele produziu imagens 3D claras de inteligência artificial de subtipos de câncer de mama comuns, como Luminal A, Luminal B e câncer de mama triplo negativo.
Nosso sistema, chamado OneTouch-PAT, combina imagens avançadas, automação e inteligência artificial-tudo o que aumenta o conforto do paciente “.
Jun Xia, PhD, autor correspondente de estudos, professor da Universidade do Departamento de Engenharia Biomédica de Buffalo
Ele enfatiza que “é necessário mais trabalho antes de poder ser usado em ambientes clínicos, mas estamos empolgados com o potencial do OneTouch-PAT de aumentar os métodos atuais de imagem e ajudar a combater essa doença terrível”.
Autores adicionais incluem pesquisadores do Departamento de Bioestatística da UB; o Departamento de Ciência da Computação da UB; o Departamento de Imagem da Mama e o Departamento de Cirurgia, ambos no Centro de Câncer Roswell Park; e Windsong Radiologia.
O trabalho foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde.
O câncer de mama está entre as principais causas de morte para mulheres em todo o mundo. A detecção precoce – mais comumente através de mamografias e ultrassom – ajudou a salvar inúmeras vidas.
Mas cada técnica tem limitações. A mamografia está amplamente disponível e relativamente barata, mas é menos precisa entre mulheres com tecido mamário denso, envolve radiação e é doloroso. O ultrassom, que é frequentemente usado em conjunto com a mamografia, é melhor com o denso tecido mamário, mas pode produzir falsos positivos e sua qualidade depende da habilidade do ultrassonografista.
Outras ferramentas, como ressonância magnética, são eficazes, mas caras, demoradas e não estão amplamente disponíveis.
Xia e colegas estudam imagens fotoacústicas, que funciona emitindo pulsos a laser que causam moléculas de absorção de luz para aquecer e expandir. Por sua vez, isso cria ondas de ultrassom que permitem que os profissionais médicos detectem vasos sanguíneos que geralmente crescem mais em tecidos cancerígenos.
Normalmente, esses sistemas exigem que um sonógrafo escaneie manualmente a mama, ou confia em dispositivos separados para imagens fotoacústicas e imagens de ultrassom.
O OneTouch-PAT combina ambas as varreduras automaticamente-em outras palavras, não há potencial para o erro do operador-com o paciente na mesma posição em pé. O dispositivo executa uma varredura fotoacústica primeiro, seguida por uma varredura de ultrassom, depois repete esse padrão de maneira intercalada até que toda a mama seja coberta.
O sistema então processa os dados usando uma rede de aprendizado profundo para melhorar a clareza da imagem. Dependendo do poder de computação nesta etapa, isso pode levar apenas alguns minutos. Por fim, a equipe de pesquisa descobriu que o OneTouch-PAT fornece uma visão mais aprofundada e clara dos tumores de mama em comparação com sistemas de imagem fotoacústica e de ultrassom que são dependentes do operador.
Por exemplo, suas imagens 3D mostraram padrões vasculares exclusivos pelo subtipo de câncer. Isso inclui vasos sanguíneos mais ricos e mais proeminentes associados ao tumor nos cânceres luminais A e luminais B, e pontos de alta intensidade que correspondem ao suprimento sanguíneo caótico e anormal frequentemente visto em câncer de mama triplo negativo.
O OneTouch-PAT pode ser especialmente útil para mulheres com tecido mamário denso, que geralmente são mais difíceis de diagnosticar e em maior risco. Isso ocorre porque o componente de ultrassom do sistema se destaca na detecção de lesões suspeitas e a imagem fotoacústica captura o crescimento dos vasos sanguíneos em torno dessas lesões para fornecer informações adicionais sobre potencial malignidade e tipo de tumor. Ambas as técnicas são menos afetadas pela densidade do tecido.
Embora os resultados sejam promissores, diz Xia, são necessários mais estudos em uma população mais ampla para continuar a validar o OneTouch-PAT. A equipe está planejando estudos adicionais para incluir lesões benignas e melhorar os métodos de extração de dados. Os pesquisadores também pretendem adicionar mais sensores e ferramentas de imagem mais robustas para melhorar a precisão e a velocidade.
Fonte:
Referência do diário:
Zhang, H., et al. (2025). OneTouch automatizado fotoacústica e ultrassom de imagens de mama em pé em pé. IEEE Transações em imagem médica. doi.org/10.1109/tmi.2025.3578929.