Ấn Độ phát triển thiết bị giá rẻ giúp tầm soát ung thư khoang miệng trong 10 phút

Các chuyên gia từ Viện Nghiên cứu và Khoa học Nha khoa Guru Nanak đã giám sát các thử nghiệm lâm sàng và xác định tính hiệu quả của phương pháp trong việc phân biệt các giai đoạn ung thư và tiền ung thư của các bất thường ở miệng, giống như được xác minh bằng các báo cáo sinh thiết tiêu chuẩn cao. Công trình nghiên cứu này gần đây đã được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, Hoa Kỳ.

Giai đoạn đầu của thử nghiệm lâm sàng đã kết thúc, giai đoạn tiếp theo sẽ chứng kiến việc triển khai trên thực địa trong những tháng tới ở bang Odisha, Ấn Độ.

Cho biết về tốc độ chẩn đoán và chi phí của thiết bị này, GS. Chakraborty nói: "Chẩn đoán được đưa ra trong vòng 5 - 10 phút sau khi chụp hình ảnh. Chi phí ước tính cho mỗi thiết bị là 500 USD (khoảng 37.000 Rs). Trong khi máy OCT (chụp cắt lớp kết hợp quang học) có giá ít nhất là 35.000 USD (khoảng 26 lakh Rs), còn chụp CT, MRI, v.v. đắt hơn đáng kể. Chi phí lớn của những chiếc máy phức tạp như vậy thường chỉ được đầu tư ở những cơ sở hạ tầng phòng thí nghiệm cực kỳ cao cấp cùng với các nguồn lực hỗ trợ cần thiết cho hoạt động và bảo trì chúng và hoàn toàn không khả thi đối với các cơ sở hạn chế về nguồn lực".

Một khi các công ty có thể sản xuất thiết bị này trên quy mô lớn, chi phí dự kiến sẽ giảm hơn nữa.

Thiết bị tầm soát ung thư giá rẻ hoạt động như thế nào?

Điểm nổi bật của thiết bị này là có thể phát hiện ung thư ở các vị trí bề ngoài trong cơ thể với độ chính xác khá cao.

Công nghệ nền tảng này bao gồm một thiết bị cầm tay di động kết hợp các cảm biến và bộ điều khiển khác nhau nhằm cung cấp dữ liệu đo được tới một công cụ mô phỏng máy tính để phân loại các trường hợp bình thường, tiền ung thư và ung thư trong khoang miệng của người bệnh. Công nghệ này giúp vượt qua những thách thức của việc tầm soát ung thư trong những môi trường hạn chế về nguồn lực, nơi các hình thức chẩn đoán khác không phổ biến.

Quá trình tầm soát ung thư được thực hiện thông qua phương pháp tiếp cận không xâm lấn nhưng tự động để ước tính sự thay đổi lưu lượng máu ở các vùng khác nhau của mô có khả năng bị bệnh. Quy trình này đã được chứng minh là công nghệ vượt trội hơn so với các công nghệ sàng lọc dựa trên hình ảnh nhiệt hiện đang được sử dụng, bởi nhiệt độ trong mô thay đổi theo các điều kiện xung quanh.

Ngoài ra, các nhà khoa học còn đã áp dụng phương pháp phân loại dựa trên máy học với phân tích dựa trên vật lý và hình ảnh nhiệt thu được từ các thiết bị di động.

"Đối với ung thư khoang miệng, ở giai đoạn đầu, được biết là biểu hiện của sự gia tăng lưu lượng máu trong khi giai đoạn ung thư toàn phát cho thấy sự sụt giảm lưu lượng máu tương tự như các trường hợp tiền ung thư hoặc bình thường, thuật toán ứng dụng khoa học dữ liệu như vậy đã giúp giảm thiểu các trường hợp phân loại sai không thể tránh khỏi do các dấu hiệu giả phổ biến tương tự trong các tình trạng sức khỏe khác nhau", GS. Chakraborty cho biết.

Thành phần của thiết bị

Thiết bị này là một bộ quét hình ảnh tưới máu (BPI - blood perfusion imager) mà kết hợp một camera hồng ngoại xa (FIR) thu nhỏ và một cảm biến độ ẩm, được điều khiển điện tử và giao tiếp với một công cụ phần mềm dựa trên dữ liệu và dựa trên vật lý kết hợp. Nhiệm vụ của thiết bị này, có thể được triển khai trong các cơ sở y tế hạn chế về nguồn lực, là phân loại các đặc điểm ung thư và các đặc điểm không ung thư khác nhau trong một mô dưới bề mặt được xác định trong cơ thể sống.

Thiết bị này bao gồm một bộ phận thăm dò (probing unit) để sàng lọc và một bộ phận xử lý (processing unit) để thu thập dữ liệu truyền máu và nhận dạng bệnh tật. Bộ phận thăm dò bao gồm một giá đỡ (holder) và vỏ cảm biến (sensor housing). 

Giá đỡ được sử dụng để dịch chuyển vỏ cảm biến đến vị trí đo và vỏ cảm biến duy trì một môi trường ổn định, giảm thiểu ảnh hưởng của hơi thở. Vỏ cảm biến bao gồm một camera hồng ngoại sóng dài để đo nhiệt độ mô và một cảm biến độ ẩm kỹ thuật số được hiệu chỉnh đầy đủ để đo nhiệt độ môi trường xung quanh và độ ẩm tương đối bên trong miệng. Các cảm biến camera thu nhận bức xạ quang phổ và sử dụng thêm thiết bị điện tử xử lý tín hiệu để chuyển các giá trị đo bức xạ thành giá trị nhiệt độ.

Theo GS. Chakraborty, công nghệ mới này mang lại khả năng vô giá trong việc phát hiện sớm các trường hợp ung thư miệng tại các trung tâm y tế cộng đồng, giúp cứu sống hàng triệu người. Những người bị nghi ngờ mắc ung thư trong quá trình sàng lọc có thể nhanh chóng được chuyển đến các trung tâm chuyên khoa tiên tiến để điều trị.

Ung thư khoang miệng là căn bệnh thường gặp, gây ảnh hưởng đến nhai nuốt và là một trong 10 ung thư phổ biến nhất. Bệnh có tỷ lệ tử vong cao vì khoảng 53% bệnh nhân ung thư khoang miệng có biểu hiện bệnh lan tràn tại vùng hoặc di căn xa tại thời điểm chẩn đoán.

Tuy nhiên,nếu được phát hiện và điều trị sớm, tỷ lệ sống sót trên 5 năm đối với những người mắc ung thư khoang miệng trung bình là 80%. Tỷ lệ sống sót giảm xuống 65% hoặc ít hơn trong các giai đoạn nặng hơn. Hầu hết các bệnh nhân ung thư khoang miệng đều không được phát hiện cho đến khi chuyển sang giai đoạn cuối. Ở giai đoạn đầu bệnh không có biểu hiện rõ ràng, không có triệu chứng lâm sàng, người bệnh chỉ có cảm giác vướng trong khoang miệng, có thể kèm theo nuốt đau... nên nhiều khi dễ nhầm lẫn với các triệu chứng của bệnh lành tính khác như nhiệt miệng... Nhiều trường hợp phát hiện ung thư khoang miệng tình cờ khi đi khám một bệnh lý khác.

Bởi vậy, thiết bị tầm soát ung thư khoang miệng giá rẻ trên rất phù hợp và hữu ích trong những khu vực hạn chế về nguồn lực và thiếu hụt nghiêm trọng các công cụ chẩn đoán chính xác nhưng giá thành cao, giúp các bác sỹ có thể để đưa ra những khuyến nghị và quyết định chính xác trong lần khám lâm sàng đầu tiên của bệnh nhân./.