Nový přístroj pro diagnostiku rakoviny prsu vyvíjejí vědci z brněnské techniky ve spolupráci s osmi výzkumnými institucemi v Evropě. Technologie by v budoucnu mohla nahradit klasický ultrazvuk i rentgenový mamograf, její výhodou je vyšší přesnost a žádná radiace.
Karcinom prsu je nejčastějším zhoubným nádorem žen a pro úspěšnou léčbu je klíčová včasná a správná diagnóza. Právě lepší diagnostika by mohla být výsledkem technologie vyvíjené v mezinárodním projektu s označením PAMMOTH a celkovým rozpočtem přes 127 milionů korun.
Přístroj odstraní falešné poplachy
„Na rozdíl od rentgenového mamografu a klasického ultrazvuku umí systém určit, o jakou tkáň se jedná, a popsat její zásobování kyslíkem a živinami. Systém tak dokáže odhalit běžné cysty, zvápenatění či jiné patologické jevy, které se mohou rozvinout v rakovinové bujení a které současné technologie mohou buď přehlédnout, nebo nesprávně vyhodnotit,“ uvedl vedoucí brněnského týmu Jiří Jaroš. Rozlišení pořízených 3D snímků je navíc mnohonásobně vyšší.
- Projekt PAMMOTH za více než 5 milionů eur, tedy více než 127 milionů korun, je součástí programu Evropské unie Horizon 2020. Na Fakultě informačních technologií na něm pracuje 6 výzkumníků. Kromě VUT se na projektu podílí dalších celkem 70 pracovníků ze 3 univerzit – londýnské univerzity (UCL), univerzity v Bernu (UB) a univerzity v Twente (UT), a 5 průmyslových partnerů – Imasonic (ultrazvukové detektory), EXPLA (laser), PA Imaging (sestavení přístroje), Medisch Spectrum Twente (klinické testy) a TP21 (management).
Výzkumníci věří také ve snížení počtu „falešných poplachů“, který dnes dosahuje až 75 procent. Ženy tak často zbytečně podstupují další vyšetření, včetně odebrání vzorku tkáně pomocí biopsie.
Jarošův tým má v projektu na starosti sběr, zpracování a vyhodnocení dat. Snímkovací zařízení ve tvaru misky o průměru asi 25 centimetrů rotuje kolem prsu. Každou desetinu sekundy osvětlí tkáň baterií laserových děl a zaznamená vzniklou tlakovou vlnu pomocí až 512 ultrazvukových senzorů.
Vzniklá data musí výzkumníci zachytit, analyzovat a zobrazit v kontrolním náhledu klinickému pracovníkovi. Data, která brněnský tým získá, pak dále zpracovává v superpočítačovém středisku v Ostravě. Stovky výkonných počítačů tam pracují na rekonstrukci tkáně do výsledného trojrozměrného obrazu. Tým z fakulty informačních technologií pak musí být schopen doručit výsledný obraz do 48 hodin od zahájení snímkování.
„Po ukončení rekonstrukce se lékaři zobrazí trojrozměrný model prsu, ve kterém jsou vyznačeny jednotlivé typy tkáně, krevní řečiště, nasycení krve kyslíkem, zvápenatění a cysty. V tomto modelu se může lékař libovolně pohybovat, natáčet ho a zvětšovat až do rozlišení 0,5 milimetru na jeden bod obrazu,“ popsal Jaroš.
Nejprve testování, za rok první pacientky
Projekt PAMMOTH kombinuje dvě zobrazovací technologie. Ultrazvuková mamografie poskytuje informace o anatomii prsu a vytváří „mapu“ tkáně. Fotoakustická mamografie pak využívá laser, který se absorbuje v cévách s vyšší koncentrací okysličené krve – dokáže tak odhalit silně prokrvené tkáně, které jsou známkou rakovinového bujení.
Vědci nyní pracují na prototypu přístroje a technologii testují na různých simulacích a umělých vzorcích prsou. Pilotní studie s reálnými pacientkami by měla začít příští rok. Výzkumníci z Brna budou zpracovávat data pacientek z nemocnice v nizozemském Twente. V budoucnu by se mohla metoda využívat i při diagnostice nádorových onemocnění v břišní dutině.
