Könnte ein tragbares Gerät helfen, Brustkrebs zu Hause zu erkennen?

Eine neuartige, tragbare Technologie, die an einem BH befestigt werden kann, könnte eines Tages dabei helfen, Anzeichen von Brustkrebs bequem von zu Hause aus zu erkennen.

Brustkrebs ist weltweit die häufigste Krebsart und ist für etwa jeden sechsten krebsbedingten Todesfall bei Frauen verantwortlich. Die überwiegende Mehrheit der Brustkrebsfälle betrifft Frauen. Allerdings treten 0,5–1 % der Fälle bei Männern auf.

Brustkrebs hat eine relative 5-Jahres-Überlebensrate von bis zu 99 %, wenn er erkannt wird, solange sich der Krebs noch nicht außerhalb der Brust ausgebreitet hat. Wenn die Krankheit jedoch später erkannt wird – beispielsweise nach der Ausbreitung auf entfernte Körperteile wie Lunge, Leber oder Knochen – sinkt die 5-Jahres-Überlebensrate auf 30 %.

Derzeit ist eine als Mammographie bekannte Röntgenbildgebungsmethode die am häufigsten verwendete Technik zur Brustkrebsvorsorge.

Während Mammographien im Allgemeinen wirksam sind und etwa 87 % der Krebserkrankungen erkennen, müssen sie in einem bildgebenden Zentrum durchgeführt werden. Dadurch wird die Zugänglichkeit für viele, insbesondere für Menschen mit geringem Einkommen, eingeschränkt, was dazu führen kann, dass sich die Untersuchung aufgrund der damit verbundenen hohen Kosten und Schwierigkeiten bei der Organisation des Transports verzögert.

Bemühungen, die Zugänglichkeit zu verbessern und die Kosten für Brustkrebs-Screenings zu senken, könnten die Gesundheitsergebnisse für Menschen, bei denen diese Erkrankung diagnostiziert wurde, weltweit verbessern.

Kürzlich haben Forscher ein tragbares Ultraschall-Brustpflaster entwickelt, das Patienten dabei helfen könnte, von zu Hause aus Brustkrebs zu erkennen.

Dr. Kamila Seilhan, eine staatlich geprüfte Ärztin und Chefärztin bei LabFinder.com, die nicht an der Forschung beteiligt war, sagte gegenüber Medical News Today:

„Dies ist ein tragbares Ultraschallgerät, das es Menschen ermöglichen könnte, Tumore frühzeitig zu erkennen und Patientinnen mit hohem Brustkrebsrisiko zwischen routinemäßigen Mammographien zu helfen.“

„Ein tragbares Ultraschall-Brustpflaster ermöglicht es, einheitliche und wiederholbare Bilder der gesamten Brust zu erhalten, ohne dass eine spezielle Schulung des Bedieners erforderlich ist. […] Das Pflaster verfügt über einen benutzerfreundlichen Tracker, der großflächige, tiefe Scans und Bilder aus verschiedenen Winkeln der Brust ermöglicht. Es ist eine sichere Möglichkeit, Veränderungen im Weichgewebe in Echtzeit zu verfolgen“, fügte sie hinzu.

Die Forschung wurde in Science Advances veröffentlicht.

Das Gerät basiert auf der gleichen Ultraschalltechnologie, die auch in Bildgebungszentren verwendet wird. Seine piezoelektrischen Materialien ermöglichen jedoch die Miniaturisierung in einen tragbaren Ultraschallscanner. Piezoelektrizität ist ein Prozess, bei dem Kristalle mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln, die in diesem Fall dann für Ultraschallmessungen ausgewertet werden kann.

„Das Gerät sendet Schallwellen in das Brustgewebe, und während es sich über die Brust bewegt, erzeugt es hochwertige Bilder, die Zysten identifizieren, die möglicherweise von einem Brustkrebsspezialisten untersucht werden müssen“, Dr. Jennifer Tseng, FACS, medizinische Leiterin der Brustkrebsabteilung Chirurgie am City of Hope Orange County und ein doppelt zertifizierter chirurgischer Onkologe mit Spezialisierung auf Brustkrebs am Lennar Foundation Cancer Center der City of Hope Orange County in Irvine, Kalifornien, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagten gegenüber MNT.

Die Forscher entwarfen ein flexibles, 3D-gedrucktes Pflaster mit wabenartigen Öffnungen, um das Gerät tragbar zu machen. Das Pflaster wird an einem BH befestigt und verfügt über Öffnungen, durch die es die Haut berühren und dort Brustgewebe scannen kann. Der Scanner kann in sechs verschiedenen Positionen platziert werden, sodass die gesamte Brust abgebildet werden kann. Es kann auch gedreht werden, um Bilder aus verschiedenen Winkeln aufzunehmen.

Die Forscher haben den Scanner bereits an einer 71-jährigen Frau mit Brustzysten in der Vorgeschichte getestet. Mit dem Gerät konnten sie Zysten mit einem Durchmesser von nur 0,3 Zentimetern erkennen – der Größe von Tumoren im Frühstadium. Sie berichteten, dass die resultierenden Bilder eine ähnliche Auflösung wie herkömmliche Ultraschallbilder und eine Tiefe von etwa 80 mm hatten.

Canan Dagdeviren, Ph.D., außerordentlicher Professor für Medienkunst und -wissenschaft am Massachusetts Institute of Technology (MIT), leitender Autor der Studie, sagte gegenüber MNT, dass das Gerät es einfach mache, immer wieder Bilder aus derselben Position aufzunehmen. Dies macht es ideal für die Langzeitüberwachung, zumal Ultraschall im Gegensatz zu Mammographien kein Strahlenrisiko birgt.

Dr. Dagdeviren wies darauf hin, dass ihr ultimatives Ziel mit dem Gerät darin bestehe, das Screening auf Brustkrebs erschwinglicher zu machen und unterrepräsentierte Frauen zu erreichen – auch solche in weniger wirtschaftlich entwickelten Ländern.

Sollte sich das Gerät als wirksam erweisen, könnte das Gerät laut Dr. Seilhan besonders in abgelegenen Gebieten ohne einfachen Zugang zu medizinischen Zentren nützlich sein.

„Die geringen Kosten des Geräts erleichtern Gesundheitseinrichtungen und Organisationen mit begrenzten Mitteln den Kauf“, sagte sie.

Sie fügte hinzu, dass das Gerät aufgrund seiner einfachen Handhabung auch an Orten hilfreich sein könnte, an denen medizinisches Personal nur über begrenzte technische Kenntnisse verfügt.

Dr. Tseng wies jedoch darauf hin, dass zwar ein besserer Zugang zu Diagnosetechnologien für Patienten in weniger entwickelten Ländern von entscheidender Bedeutung sei, dass aber auch spezielles Fachwissen wichtig sei, um in vollem Umfang davon profitieren zu können.

„Während dieses Gerät Patienten dabei helfen könnte, potenzielle Problemstellen zu erkennen, die sie vorher nicht erkennen konnten, müssen sie die Daten dennoch von einem Experten überprüfen lassen, der ihnen empfehlen kann, was als nächstes zu tun ist“, sagte sie.

Dr. Dagdeviren teilte MNT mit, dass das Gerät innerhalb von 4 bis 5 Jahren einsatzbereit sein könnte. Dazu gründet sie ein Unternehmen und sucht Investoren und Partner.

„Wir benötigen rund 40 Millionen US-Dollar, um die FDA-Zulassung zu erhalten und die Massenproduktion durchzuführen“, sagte sie.

Sie fügte hinzu, dass das Gerät derzeit zwar eine „sperrige Computerschnittstelle“ zur Verarbeitung von Bildern benötige, ihr Team jedoch an einer kompakteren Form arbeite und bald einen Bildprozessor in iPhone-Größe veröffentlichen werde.

Die Forscher entwickeln außerdem einen Arbeitsablauf, der es künstlicher Intelligenz ermöglicht, Daten zu analysieren und diagnostische Beurteilungen zu erstellen, die möglicherweise genauer sind als die, die ein Radiologe durchführt, wenn er Bilder vergleicht, die Jahre im Abstand voneinander aufgenommen wurden.

Um mehr über die Zukunft des Geräts zu erfahren, sprach MNT mit Dr. Richard Reitherman, Ph.D., staatlich geprüfter Radiologe und medizinischer Direktor für Brustbildgebung am MemorialCare Breast Center am Orange Coast Medical Center in Fountain Valley, Kalifornien an der Studie beteiligt.

„Wenn nachgewiesen werden kann, dass diese Art von Produkt der Mammographie und speziellem Brustultraschall für die Brustkrebsvorsorge ebenbürtig ist, wird es eine willkommene Ergänzung zur Gesundheitsversorgung von Frauen sein“, sagte er.

Er wies jedoch darauf hin, dass erfolgreiche klinische Studien eine der größten Herausforderungen für alle neuen Geräte darstellen und dass diese wahrscheinlich gemeinsam mit dem American College of Radiology durchgeführt werden müssen.

„Dies ist ein komplexes und schwieriges Unterfangen“, bemerkte er. „Der Sprung von der translationalen Wissenschaft zur klinischen Wirksamkeit bleibt abzuwarten.“

Das Gerät befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium und weist daher Einschränkungen auf.

Dr. Onalisa Winblad, eine Brustradiologin am University of Kansas Cancer Center, die nicht an der Studie beteiligt war, sagte gegenüber MNT, dass sie die Verwendung derzeit nicht befürworte, da es „keine wissenschaftlichen Daten zum Nachweis der Nützlichkeit“ gebe.

„Die im verlinkten Artikel bereitgestellten Bilder sind [im Vergleich] zu unseren Standard-Brustultraschallbildern von schlechter Qualität. Darüber hinaus ist Ultraschall ein Hilfsmittel, das in Verbindung mit der Mammographie bei Patientinnen mit dichtem Brustgewebe hilfreich ist.“

Dr. Tseng stimmte zu, dass Ultraschall zwar ein wertvolles Instrument zur Früherkennung von Brustkrebs sei, aber Mammographien und andere vorbeugende Maßnahmen durch einen Brustkrebsexperten nicht ersetzen könne.

„Verschiedene Technologien erkennen unterschiedliche Arten von Brustveränderungen besser als andere. Beispielsweise können einige Verkalkungen durch Mammographie erkannt werden, nicht jedoch durch Ultraschall“, sagte sie.

Dr. Seilhan räumte ein, dass der Scanner vor einer breiten Anwendung sorgfältig getestet werden sollte, um festzustellen, wie gut er Probleme in den Brüsten erkennt.

„Die Fähigkeit des Geräts, echte positive Fälle zu finden und falsch positive Fälle zu vermeiden, sind zwei der wichtigsten Faktoren dafür, wie gut es als Brustkrebs-Screening-Instrument funktioniert“, bemerkte sie.

Sie fügte hinzu, dass das Gerät zwar einfach zu bedienen sein mag, seine Effizienz jedoch dennoch davon abhängen könnte, wie geschickt die Person ist, die es verwendet. Sie wies außerdem darauf hin, dass großflächige und tiefe Gewebebildgebung schwierig sein kann, da die menschliche Brust von Mensch zu Mensch und sogar bei ein und derselben Person im Laufe der Zeit unterschiedlich ist.

Auf die Frage nach den Einschränkungen des Geräts antwortete Dr. Reitherman, dass der Scanner unter ärztlicher Aufsicht verwendet werden müsse, beispielsweise unter „virtueller Aufsicht durch einen Radiologen“, um die richtigen Qualitätsmaßstäbe aufrechtzuerhalten.

„Daher müssten die bestehende medizinische Gemeinschaft und Ärzte, die auf der Grundlage der Informationen dieses Geräts Maßnahmen interpretieren und empfehlen würden, an Bord sein“, bemerkte er.

„Für Patienten tragbare, selbstüberwachende Ferngeräte, die derzeit für Herz- und Diabetikeranwendungen eingesetzt werden, erfordern eine gut entwickelte und hochentwickelte Infrastruktur. Dies erfordert viele Schritte und Personal, das auf der Grundlage der Dateneingabe aus der Ferne interpretiert, analysiert und Maßnahmen einleitet. Es ist dieser integrative Prozess, der eine erhebliche Beteiligung erfordert“, schloss er.