Verbesserte Brustkrebsdiagnose auf einer Nadelspitze
Das Projekt SmartGuide hat ein Gerät entwickelt, das Radiofrequenztechnologie einsetzt, um menschliches Gewebe dank elektrischer Sensoren auf einer Biopsienadel unmittelbar zu analysieren. Dieses Gerät ist das erste seiner Art und führt Ärzte zu den verdächtigsten Bereichen, um eine genaue Beurteilung der Erkrankung zu ermöglichen. „Bei einem Anteil Frauen wird bei einer Mammographie ein Verdacht festgestellt, der eine Gewebebiopsie erforderlich macht, damit Pathologen eine genaue Diagnose stellen können“, so Gal Aharonowitz, der Geschäftsführer und Generaldirektor von Dune Technologies in Israel, dem Unternehmen, das das Gerät entwickelte. Das Gerät nutzt Radiofrequenztechnologie, um das Biopsiegewebe zu analysieren. „Verschiedene Gewebearten lassen sich durch ihre elektrischen Eigenschaften unterscheiden, die unsere Technologie in Echtzeit messen kann“, erklärt er. Die Ergebnisse werden auf einer „Gewebekarte“ angezeigt und durch einen proprietären Algorithmus klassifiziert, der vom Unternehmen anhand von bestehenden Datensätzen über elektrische Eigenschaften entwickelt wurde, die mit Gewebearten in Beziehung gesetzt wurden. Die Karte der Gewebearten, die mit entlang der Biopsienadel eingebetteten Sensoren in Kontakt kommen, wird den Radiologen während des Verfahrens angezeigt. Genauere Biopsien „SmartGuide ersetzt pathologische Analysen nicht, sondern führt die Radiologen zu den verdächtigsten Gewebebereichen, um eine genauere Biopsie und Pathologie zu ermöglichen“, gibt Aharonowitz an und fügt hinzu, dass die Technologie die Falsch-negativ- und Falsch-positiv-Rate reduziert, wodurch Fehldiagnosen bei Patientinnen und erneute Biopsien verhindert werden, die derzeit 18 % der Brustkrebspatientinnen betreffen. „Die verbesserte Genauigkeit der Pathologie senkt auch die Gesundheitsausgaben erheblich“, sagt er. Die Radiofrequenztechnologie zur Gewebecharakterisierung wird zurzeit im MarginProbe-Gerät des Unternehmens verwendet, das Chirurgen ermöglicht, während Tumorsektionen mikroskopische Reste von Krebszellen auf der äußeren Schicht von frisch entferntem Krebsgewebe zu erkennen und, wenn nötig, während des Eingriffes weiteres Gewebe zu entfernen. Es reduziert die Notwendigkeit erneuter Eingriffe um 56-79 % und wird routinemäßig in über 70 Krankenhäusern in den Vereinigten Staaten und Israel gewerblich genutzt. Das EU-Projekt erweitert dessen Nutzung auf eine frühere Phase der Brustkrebsbehandlung – die Früherkennung. „Wir haben eine herkömmliche Biopsienadel zur Hand genommen und die Radiofrequenz-Sensortechnologie auf ihr eingebettet“, so Aharonowitz. „Sobald man die Nadel in das Gewebe einführt, bekommt man sofortige und kontinuierliche Rückmeldungen von jedem der Sensoren.“ Die technische Herausforderung Es war eine riesige Herausforderung, die Sensoren auf ein Zehntel ihrer vorherigen Größe zu verkleinern, um sie auf der Nadel einbetten zu können, aber gleichzeitig noch genaue Messungen ohne Beeinträchtigungen aus der Umgebung zu erhalten. „Anfangs hatten wir nur Durchführbarkeitsstudien von Tests der Sensoren auf der äußeren Oberfläche des Gewebes. Wir hatten keine Erkenntnisse darüber, ob wir Messungen des Gewebes durchführen könnten, wenn wir die Biopsienadel mit den Sensoren in das Gewebe einführen. Weltweit ist das noch niemandem gelungen“, so Aharonowitz. „Wir haben proprietäre Hardware und Software entwickelt, die ihre Leistung genau und unmittelbar erbringen müssen, da sie Ergebnisse in Echtzeit liefern müssen.“ Ex-vivo-Studien mit extrahiertem Gewebe zeigten, dass das Gerät Gewebearten, einschließlich bösartigen Gewebes, erkennen und mit 84%iger Genauigkeit gesundes Gewebe von Tumorgewebe unterscheiden kann – eine hohe Erfolgsrate in diesem Stadium. Klinische In-vivo-Studien mit Menschen sind im Gange, an denen Patientinnen teilnehmen, die Brustbiopsieverfahren unterzogen werden.
Schlüsselbegriffe
SmartGuide, Biopsie, Krebs, Brustkrebs, Mammographie, Lumpektomie
