Для женщин с высоким риском развития рака молочной железы ежегодной маммографии может быть недостаточно для раннего выявления опухолей. Чтобы упростить диагностику, команда Массачусетского технологического института (США) разработала портативные ультразвуковые детекторы, которые можно использовать гораздо чаще.
Сначала ученые создали небольшой ультразвуковой датчик, прикрепленный к модулю сбора и обработки данных, размером чуть больше смартфона. Эта компактная система может создавать трехмерное изображение всей груди, отсканировав всего два или три участка.
На следующем этапе работы исследователи оснастили датчик специальной подложкой. Она помогает удерживать и фокусировать ультразвуковые волны, повышая разрешение и качество получаемых изображений. Дополнительный слой также увеличивает диапазон частот звуковых волн, которые могут быть поглощены, и снижает акустический и электрический шум, что еще больше улучшает качество снимков. Это облегчает обнаружение потенциальных опухолей, а также кист и микрокальцификатов.
Затем исследователи разработали алгоритм, который адаптивно выполняет процесс, называемый формированием диаграммы направленности. Он позволяет системе компенсировать различия в скорости прохождения звуковых волн через разные типы тканей, например кожу и жировую ткань.
Разработчики также создали понятный пользовательский интерфейс, который позволяет работать с ультразвуковым датчиком даже тем, кто не имеет опыта в области ультразвукового исследования.
Обычно для перемещения датчика по груди требуется оператор, но мы создали интерфейс компьютерного зрения, чтобы пользователи могли делать это самостоятельно. Это очень удобно, и на экране компьютера отображаются изображения в реальном времени.
В ходе испытаний с участием семи человек исследователи обнаружили, что пользователи могли точно устанавливать датчик в нужное место при каждом сканировании.
Разработчики надеются, что в будущих версиях этой технологии появится интерфейс, который можно будет использовать с мобильным телефоном или планшетом, что упростит переноску системы. Такое устройство позволит проводить не только диагностику на более ранних стадиях, но и сделает УЗИ более доступным для пациентов в регионах, где не хватает квалифицированных специалистов по ультразвуковой диагностике. Тем более что технология универсальна и может быть использована для визуализации любых мягких тканей — от рака яичников до оценки прогрессирования эндометриоза или мониторинга плода.
Ранее мы рассказывали, как ИИ поможет избежать ненужной химиотерапии при раке груди.
