- Tworzymy urządzenie do badań przesiewowych, które pozwala stwierdzić obecność nowotworu i jednocześnie od razu przewidywać, czy jest łagodny, czy złośliwy – opowiada dr hab. Krzysztof Opieliński, prof. PWr. – Takie badanie, łącznie z przygotowaniem się pacjentki, zajmuje maksymalnie 10 minut. Jest więc szybkie, nieinwazyjne, bezpieczne, a do tego ma być tanie. Firma Dramiński planuje bowiem sprzedawać te tomografy w cenie wysokiej jakości ultrasonografu.

W czasie badania pacjentka kładzie się na specjalnym łóżku z wyciętym otworem, w który wkłada jedną z piersi, zanurzając ją w zbiorniku z podgrzewaną wodą destylowaną. W ciągu trzech do pięciu minut znajdująca się w tym otworze pierścieniowa głowica z przetwornikami piezoceramicznymi przesuwa się wzdłuż całej długości piersi, zbiera jej obrazy co milimetr i tworzy od stu do dwustu przekrojów koronalnych.  

– W wewnętrznym pierścieniu głowicy rozmieszczone są równomiernie aż 1024 miniaturowe przetworniki piezoceramiczne, z których każdy generuje i odbiera w odpowiednich sekwencjach impulsy drgań ultradźwiękowych. Dzięki wodzie te impulsy nie są tłumione, ale rozchodzą się, przenikają przez pierś, pobudzając do drgania wszystko, co jest w jej wnętrzu, i następnie są odbierane przez przetworniki po drugiej stronie piersi – tłumaczy dr hab. Krzysztof Opieliński, prof. PWr. –  Na tej podstawie jesteśmy w stanie tworzyć tomograficzne obrazy transmisyjne: rozkładu prędkości propagacji fali ultradźwiękowej w dowolnych przekrojach piersi, rozkładu współczynnika tłumienia i rozproszenia ultradźwięków. Kiedy łączymy ze sobą te obrazy, zyskujemy cenne informacje i podstawę do diagnozy.

Fale wykrywają nowotwór

By zrozumieć, jak mierzy się wartość prędkości fali ultradźwiękowej, profesor Opieliński proponuje wyobrazić sobie powierzchnię wypełnioną drogami prowadzącymi we wszystkich możliwych kierunkach. Po nich poruszają się oczywiście samochody, które jeżdżą tak szybko, jak pozwalają im na to warunki – a zatem w jednych miejscach przyspieszają, a w innych bardzo zwalniają. – Chcąc określić ich średnią prędkość, liczymy, w jakim czasie przejechaliśmy daną drogę i tę drogę dzielimy przez czas. Mając średnie prędkości ze wszystkich kierunków, w jakich poruszał się samochód, możemy zrekonstruować, jaka była lokalna wartość prędkości tego pojazdu w każdym punkcie powierzchni. I dokładnie tak samo wyliczamy wartość prędkości fali ultradźwiękowej.

Profesor Opieliński tłumaczy, że obraz tworzony z tych prędkości pozwala ilościowo ocenić nowotwór. – Tkanka piersi ma różne wartości prędkości – wyjaśnia. – W przypadku tłuszczu te prędkości są stosunkowo małe, około 1470 m/s. Znacznie większa jest natomiast prędkość  fali ultradźwiękowej przechodzącej przez tkankę gruczołową piersi,  czyli tam gdzie się znajdują przewody mlekowe, płaty gruczołowe, itp. Największą wartość odnotowujemy natomiast w przypadku zmiany nowotworowej.

W zależności od rodzaju takiej zmiany fala ultradźwiękowa przechodząca przez to miejsce ma prędkość większą o określoną wartość w stosunku do prędkości, z jaką normalnie przechodzi przez zdrową tkankę. – Problemem jest jednak to, że wartości te są względne – zaznacza kierownik projektu na PWr. – Oznacza to, że prędkość przechodzenia fali przez tkankę gruczołową piersi u jednej kobiety będzie inna niż u drugiej, bo jedna może mieć gęstszą pierś, a druga rzadszą. Zawsze jednak nowotwór powoduje zwiększenie tych prędkości w stosunku do prędkości w niezmienionej tkance.