Aplicación de sonoelastografía cuantitativa como herramienta de detección de cáncer de mama

Investigadores

CASTAÑEDA ALPHAN, Benjamin

Unidad

Departamento de Ingeniería

Fuentes de financiamiento

Fondo para la Innovación, Ciencia y Tecnología (FINCyT)

Año

2013

En Perú, el cáncer de mama es la segunda causa de muerte por cáncer en mujeres. El estándar actual de despistaje incluye la mamografía, pero su efectividad disminuye en mamas densas generando falsos positivos o negativos. Esto repercute en el costo del sistema de salud, las tasas de curación del cáncer y la economía de los pacientes, sus familiares y el Estado. La elastografía por compresión es una herramienta que añade información cualitativa de elasticidad al diagnóstico diferencial y ha sido recientemente introducida en nuestro país. A pesar de las ventajas de la técnica cualitativa, datos cuantitativos permiten una mejor caracterización y diferenciación entre tejidos patológicos y sanos. Se propone una nueva metodología para generar imágenes cuantitativas de elasticidad de la mama. Se diseñan e implementan el hardware y software necesarios para crear vibraciones en la superficie de la mama y estimar su velocidad de desplazamiento utilizando Sonoelastografía Cuantitativa. Adicionalmente, se añade el uso de ultrasonido ultra-rápido para mejorar la exactitud y precisión de la estimación de la elasticidad del tejido. La validación de esta nueva metodología se realiza utilizando maniquíes calibrados. Finalmente, se analiza la capacidad predictiva de la técnica para detectar lesiones malignas o benignas histológicamente confirmadas en pacientes voluntarios. Esta propuesta responde a la necesidad de contar con una herramienta para la detección temprana del cáncer de mama.

Objetivos

1.Desarrollar un nuevo método de imagenología médica para detectar el cáncer de manera temprana basado en Sonoelastografía Cuantitativa.

Resultados

1.Un ecógrafo de investigación SONIX Touch programado y modificado para generar imágenes de Sonoelastografía Cuantitativa.

1.Nueva técnica de Sonoelastografía Cuantitativia Ultrarápida.

1..Validación de técnica sonoelastográfica en pruebas con maniquíes.

1.Validación de técnica sonoelastográfica en pruebas con pacientes.

2.Acomplamiento ergonómico de fuentes mecánicas de vibración al transductor del ecógrafo de investigación para su aplicación superficial en la mama.

2.Programación del ecógrafo para mostrar imágenes de sonoelastografía en tiempo real.

2.Programación del ecógrafo con el algoritmo de estimación del módulo de elasticidad a partir de ondas de interferencia de patrones (Crawling Waves)

3.Desarrollo de un método para integrar ondas planas.

3.Generación de imágenes sonoelastográficas a partir de adquisiciones ultrasónicas ultrarápidas.

4.Un protocolo estandarizado para generar maniquíes homogéneos y con inclusiones que simulen presencia de tumores.

4.Validación te técnicas sonoelastográficas en maniquíes elaborados en el LIM-PUCP y maniquíes calibrados adquiridos.

5.Elaboración de metodología y protocolo para pruebas de sonoelastografía cuantitativa en pacientes

5.Obtención de la autorización de los comités de ética de la PUCP y de Oncosalud.

5.Pruebas de Sonoelastografía Cuantitativa clásica y ultra-rápida en pacientes voluntario

Impacto

El proyecto presenta varios aportes al estado del arte en elastografía. Es la primera aplicación de Sonoelastografía Cuantitativa (SC) a cáncer de mama. Esto involucra diseñar un nuevo dispositivo de vibración ergonómico adaptado a la glándula mamaria, y desarrollar un nuevo software para estimar la elasticidad del tejido. Adicionalmente se explora por primera vez el uso de ultrasonido ultra-rápido para mejorar las prestaciones de SC. El conjunto de los nuevos desarrollos mencionados es una herramienta novel para la detección del cáncer de mama que es el principal aporte del proyecto. Esta herramienta puede ser aplicada a otras aplicaciones clínicas como detección de cáncer de tiroides, próstata, hígado.

En el Perú, el cáncer de mama es la segunda causa de muerte por cáncer en las mujeres y representa el 25% de todos los tipos de cáncer en la mujer. No hay estudios realizados en el Perú que muestren, con cifras reales, el ahorro económico que se obtiene en nuestra realidad al trasladar la carga de cánceres avanzados hacia estadios más tempranos. Sin embargo, tomando en cuenta estudios realizados para países de ingresos medios [50], la detección de cáncer de mama en estadíos más avanzados, representa un sobre-costo del 230%. Adicionalmente, debido al cáncer de mama, se pierden 49 083 años de vida económicamente activa, lo que representa una pérdida de 90M USD anuales según el MINSA [51]. Por tanto, desarrollar una herramienta de diagnóstico clínico capaz de detectar el cáncer de mama en estadíos más tempranos, implica una mejor atención de salud para la población femenina peruana, así como la disminución de los gastos involucrados en el tratamiento de pacientes con cáncer.

La detección temprana del cáncer de mama tiene un impacto directo sobre la calidad de vida de la paciente y su entorno más cercano. El impacto social más importante de la detección temprana del cáncer de mama es la reducción de la mortalidad en 13.5%, 59.9% y 84.7% en comparación al estadío I cuando se diagnostica en estadios II, III y IV, respectivamente. Al incrementarse las tasas de curación de la enfermedad, se espera una mejor calidad de vida y a la vez un mayor número de mujeres podrán mantenerse en la población económicamente activa. Se estima que se evitaría perder 23.4 años de vida por paciente debido a la enfermedad.

En el Perú, ocurren alrededor de 4500 casos nuevos de cáncer de mama al año y se tiene una prevalencia de 16 mil pacientes en 5 años. Aunque no existen muchos reportes, el tratamiento de este cáncer tiene un impacto ambiental a través de las drogas administradas en la quimioterapia o los materiales radioactivos utilizados para generar radiaciones terapéuticas. En estadios más avanzados, se requiere un mayor número de ciclos de tratamiento de quimio- o radio-terapia para tratar la enfermedad recurrente o metastásica. Por lo tanto, detectar tempranamente el cáncer de mama disminuiría el uso de estos elementos nocivos. Cifras actuales muestran una frecuencia del 38% de estadios I/IIA. Si se lograra aumentar al 80% estos estadios, esto significaría una disminución de un 26% en líneas de tratamiento, es decir una reducción en el uso de materiales contaminantes al medioambiente.

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