Беспроводной зонд с ИИ помогает хирургам точнее удалять рак груди

Рак груди остается одним из самых распространенных онкологических заболеваний у женщин во всем мире. Ежегодно болезнь диагностируют более чем у двух миллионов пациенток, а одним из основных методов лечения ранних стадий заболевания считается органосохраняющая операция. Во время такого вмешательства хирурги стараются удалить опухоль максимально точно, сохранив как можно больше здоровой ткани молочной железы. Однако определить реальные границы опухоли непосредственно во время операции зачастую крайне сложно.

Именно поэтому часть пациенток сталкивается с необходимостью повторных хирургических вмешательств. Если раковые клетки остаются в тканях после первой операции, это может привести к продолжению роста опухоли, задержке последующего лечения и ухудшению качества жизни. На фоне этой проблемы исследователи разработали новое портативное устройство, способное помочь хирургам более точно определять опухолевые ткани прямо во время операции.

Новая технология была создана специалистами из University of Western Australia, University of Melbourne, Royal Melbourne Hospital и Nicolaus Copernicus University in Toruń. Результаты исследования были опубликованы в журнале APL Bioengineering.

Разработка представляет собой ручной беспроводной зонд, способный различать опухолевые и здоровые ткани на основе их механических свойств. В основе технологии лежит тот факт, что ткани при раке груди обычно имеют более высокую плотность и жесткость по сравнению со здоровыми участками молочной железы. Именно эту разницу хирурги часто ощущают пальпаторно во время операции.

Новый метод получил название стереоскопическая оптическая пальпация. По сути, устройство имитирует работу рук хирурга, но делает это значительно точнее и объективнее. Вместо субъективных ощущений специалист получает цифровой анализ структуры тканей в режиме реального времени.

Технология основана на оптической эластографии — перспективном направлении медицинской визуализации, которое сочетает механический анализ тканей и оптическое сканирование. При легком сжатии тканей зонд фиксирует различия в их эластичности и жесткости. Опухолевые участки реагируют иначе, чем нормальные ткани, что позволяет системе выявлять потенциально опасные зоны.

Дополнительным преимуществом устройства стала возможность одновременной визуализации исследуемой области. Хирург получает не только тактильную информацию, но и цифровое изображение тканей, что значительно повышает точность оценки границ опухоли.

Разработчики уделили особое внимание практическому применению устройства в условиях операционной. Перед созданием прототипа команда консультировалась с хирургами, чтобы определить ключевые требования к будущему прибору. В результате был создан компактный эргономичный беспроводной зонд с автономной работой не менее одного часа и рабочим полем обзора 6×6 миллиметров.

Еще одной важной особенностью разработки стала относительно низкая стоимость. Себестоимость материалов для прототипа составила около 1200 долларов, что значительно дешевле существующих настольных систем оптической пальпации, стоимость которых достигает примерно 3000 долларов. Исследователи считают, что при массовом производстве цена может быть снижена еще сильнее, что повысит доступность технологии для клиник и онкологических центров.

По мнению специалистов, подобные устройства способны изменить подход к хирургическому лечению рака груди. Сегодня одной из главных проблем органосохраняющих операций остается риск неполного удаления опухоли. Даже современные методы визуализации не всегда позволяют точно определить микроскопические границы распространения раковых клеток.

Использование интеллектуальных портативных систем может помочь уменьшить количество повторных операций, снизить психологическую нагрузку на пациенток и ускорить начало последующей терапии, включая лучевое лечение, гормональную терапию или химиотерапию.

Кроме хирургии рака груди технология потенциально может использоваться и в других областях медицины. Исследователи рассматривают возможность применения зонда для оценки кожных поражений, диагностики мягкотканных новообразований, анализа опухолей различных органов и интраоперационного контроля тканей.

Эксперты отмечают, что сочетание беспроводных технологий, оптической эластографии и интеллектуального анализа тканей становится одним из наиболее перспективных направлений современной онкологической хирургии. В будущем подобные устройства могут стать стандартным инструментом хирургов, помогая проводить операции более точно, безопасно и с максимальным сохранением здоровых тканей.

Потенциальные области применения технологии: рак груди, интраоперационная диагностика, органосохраняющая хирургия, оптическая эластография, выявление опухолей, цифровая патология, хирургическая онкология, анализ тканей в реальном времени.