对于高风险乳腺癌患者而言，年度乳腺X光检查可能无法及时发现肿瘤。麻省理工学院（MIT）团队开发了一种基于超声的便携式探测器，可更频繁地进行早期诊断。在新发表的论文中，研究团队汇报了他们在成像分辨率上的提升，使得更容易发现潜在肿瘤、囊肿和微钙化。
研究人员还设计了一个用户界面，使得即使没有超声检查专业知识的人也能轻松使用超声探头。该系统不仅可以实现早期检测，还能在乳腺癌治疗后进行长期监测，用户可以在医生办公室或家中使用。麻省理工学院媒体艺术与科学副教授Canan Dagdeviren表示：“在每个时间间隔，计算机界面会指导你将设备定位到完全相同的位置，这对于某个组织的纵向监测至关重要。它非常直观且易于使用。”
随着许多人每年接受乳腺X光检查，癌症可能在这些年度筛查之间发展。这些被称为间隔癌症的癌症往往更具侵袭性，占所有乳腺癌病例的20%到30%。Dagdeviren在2015年因一位阿姨的间隔乳腺癌去世后，决心开发一种对密度较高乳腺组织更有效的筛查技术。
研究团队的最新研究在《Nature Communications》上发表，报告了多个提高成像分辨率和使用便捷性的进展。其中一项关键进展是向超声换能器添加了“背衬层”，以聚焦和增强超声波，提高图像质量，并降低声学和电噪声。
研究人员还设计了一种适应性算法，进行波束成形，以补偿声波在不同组织（如皮肤和脂肪）中的传播速度差异。通过应用这一技术，图像分辨率提高了10%。
在一次试验中，研究团队邀请10名非超声专家的志愿者使用该系统识别嵌入“组织幻影”（模拟人类组织的凝胶材料）的小微目标。使用新系统时，参与者定位这些球体的成功率显著高于传统超声探头。
为了使新系统更用户友好，研究人员还开发了一个计算机屏幕上的用户界面，指导用户将探头放置在正确位置。这对于跟踪新辅助疗法等治疗进展尤为重要。在七人的试验中，用户每次扫描都能准确放置探头。
研究人员希望未来的技术版本能与手机或平板电脑兼容，使系统更便于携带。此外，研究团队认为，这种系统可以使超声在缺乏受训技术人员的地区更易获得。Dagdeviren及其学生希望成立公司，使这一技术商业化。虽然乳腺癌诊断是首个目标应用，但他们希望将其扩展到其他领域，如卵巢癌、子宫内膜异位症进展监测或胎儿监测。
本研究得到了国家科学基金会、3M非终身教职奖、Lyda Hill基金会、麻省理工学院媒体实验室联盟和塔塔中心技术与设计奖学金的资助。
博主点评： 这项研究展现了超声技术在乳腺癌早期检测中的巨大潜力，尤其是在便携性和用户友好性方面的创新，可以有效降低医疗资源不足地区的检测门槛。未来，随着技术的商业化，或将改变乳腺癌筛查的现状。