Realistyczne modele pozwalają uzyskać wyraźniejszy obraz raka piersi
Szacuje się, że u 1 na 11 kobiet w UE przed 74. rokiem życia rozwinie się rak piersi. Chociaż w większości krajów UE wskaźniki umieralności na raka piersi spadają, nadal jest to najbardziej śmiertelna forma raka u kobiet – co oznacza, że istnieją możliwości poprawy. „Jednym z najlepszych sposobów na zmniejszenie liczby zgonów związanych z rakiem jest wczesne wykrywanie, a tu punktem wyjścia jest obrazowanie piersi”, mówi Kristina Bliznakova, specjalistka inżynierii biomedycznej z Uniwersytetu Medycznego w Warnie w Bułgarii. Zanim jednak nowa metoda obrazowania piersi pozwoli na wykrywanie raka, musi najpierw przejść szeroko zakrojone testy, aby można było potwierdzić jej skuteczność i bezpieczeństwo. Ze względów etycznych i prawnych oraz wysokich kosztów takie eksperymenty nie mogą być przeprowadzane na ludziach. Badacze wykorzystują za to fizyczne i wirtualne modele tkanek piersi. „Dostęp do realistycznych i dokładnych fizycznych i obliczeniowych antropomorficznych modeli piersi jest warunkiem koniecznym dla pomyślnego rozwoju zaawansowanych technik obrazowania”, dodaje Bliznakova. Opracowaniem tych modeli zajmuje się zespół finansowanego przez UE projektu PHENOMENO.
Realistyczne modele piersi
W ramach projektu PHENOMENO, skupiającego partnerów branżowych i uniwersytety, wykorzystano rzeczywiste obrazy MRI piersi do stworzenia innowacyjnych obliczeniowych i fizycznych modeli piersi. „Opracowanie realistycznego modelu wymagało od naszego zespołu przeprowadzenia szeroko zakrojonych badań nad charakterystyką tkanki piersi, technikami kompresji piersi i wykorzystaniem symulacji obrazowania piersi”, wyjaśnia Bliznakova. W ramach projektu, który otrzymał wsparcie z programu działań „Maria Skłodowska-Curie”, opracowano także nowe materiały i techniki drukowania przestrzennego do produkcji realistycznych modeli piersi. Jak mówi Bliznakova, powstałe modele wirtualne i fizyczne są teraz gotowe do wykorzystania w testach nowych technik obrazowania rentgenowskiego piersi. „Stworzyliśmy antropomorficzny model piersi, który jest wykorzystywany do testowania bardzo obiecującej procedury mammografii z kontrastem”, wyjaśnia.
Zliczanie fotonów i sztuczna inteligencja
Dzięki umożliwieniu skutecznego testowania zaawansowanych metod obrazowania modele PHENOMENO oznaczają ważny krok w kierunku zmniejszenia częstości występowania i wpływu raka piersi. Jak jednak podkreśla Bliznakova, jest jeszcze wiele do zrobienia. „Dzięki bliskiej współpracy pomiędzy partnerami projektu jesteśmy w stanie kontynuować nasze wysiłki i dalej rozwijać nasze modele piersi”, twierdzi. Na przykład naukowcy chcą obecnie wyprodukować modele piersi zawierające zmiany chorobowe. Modele te zostaną następnie wykorzystane do przetestowania nowego mikrotomografu opracowywanego przez Uniwersytet Medyczny w Warnie. Ponadto kilku partnerów projektu pracuje nad zaawansowanym detektorem zliczającym fotony, podczas gdy inny wykorzystuje swoją wiedzę w zakresie sztucznej inteligencji, aby pomóc radiologom trafniej interpretować obrazy piersi. „Prace te przyczyniają się do rozwoju zaawansowanych technik i narzędzi, a także pomagają budować społeczność wysokiej klasy badaczy posiadających umiejętności niezbędne do dalszej poprawy diagnostyki raka piersi”, dodaje Bliznakova.
Słowa kluczowe
PHENOMENO, rak, rak piersi, obrazowanie piersi, modele piersi, rezonans magnetyczny, drukowanie przestrzenne, rentgen, mammografia, sztuczna inteligencja, radiolodzy
