Met behulp van een betaalbare, draagbaar apparaat dat aan een smartphone kan worden bevestigd, een onderzoeker van de Universiteit van Arizona en zijn medewerkers hopen levens te redden op het Afrikaanse platteland.

Dongkyun "DK" Kang stond een paar jaar geleden onder de douche toen de inspiratie toesloeg, en hij raakte geïnteresseerd in het idee om menselijk weefsel in vivo af te beelden, of op een levend persoon, met behulp van een smartphone die aan een microscoop is bevestigd.

"Ik ging op zoek naar klinische toepassingen waar het nuttig zou zijn, en zo ontmoette ik Esther Freeman, de directeur van wereldwijde gezondheidsdermatologie in het Massachusetts General Hospital, die al bijna tien jaar in Afrika werkt aan de behandeling van het huidkanker Kaposi-sarcoom, ' zei hij. 'Ze had een klinisch probleem. Ik had een interessante technologie die mogelijk zou kunnen helpen."

Hij heeft wel geholpen. Hij werkte samen met Freeman en Aggrey Semeere, een arts in Oeganda, om technologie te ontwikkelen waarmee clinici in landelijke klinieken Kaposi's sarcoom kunnen diagnosticeren met behulp van confocale microscopen van smartphones, of beeldapparaten die licht uit een enkel gaatje verzamelen om afbeeldingen met een hoge resolutie te maken die op een smartphone kunnen worden bekeken. De lage kosten, gebruiksvriendelijke en draagbare apparaten kunnen een vroege diagnose stellen, effectievere behandeling en lagere sterftecijfers mogelijk.

Nutsvoorzieningen, de universitair docent bij de faculteit Biomedische Technologie van de UA en het College voor Optische Wetenschappen, en lid van het BIO5 Instituut en het UA Cancer Center, maakt gebruik van een subsidie ​​van meer dan $ 400, 000 van het John E. Fogarty International Center om dezelfde technologie uit te breiden naar screening op baarmoederhalskanker en baarmoederhalskanker.

"DK belichaamt de innovatieve, can-do geest van de nieuwe faculteit Engineering, " zei Jennifer Barton, hoogleraar biomedische technologie en directeur van het BIO5 Instituut. Barton is een leider in de ontwikkeling van endoscopen voor kankerscreening en begeleidde Kang voor dit project. "Hij maakt niet alleen nieuwe biomedische optische instrumenten, maar hij gebruikt ze om de meest achtergestelde mensen ter wereld te helpen, " zei ze. "Zijn nieuwe detectieapparaat voor baarmoederhalskanker zal ervoor zorgen dat geen enkele vrouw sterft aan deze ziekte, dat is bij uitstek te genezen als het vroeg wordt opgemerkt."

Een nieuwe toepassing bij baarmoederhalskanker

Kang heeft het altijd leuk gevonden om hands-on hulp te bieden aan gemeenschappen in nood. Hij bood zich tijdens zijn studententijd in Korea elke week vrijwillig aan als tutor in een weeshuis. en terwijl hij het Kaposi's sarcoom microscopie apparaat aan het maken was, hij maakte eerst verschillende reizen naar het Infectious Disease Institute in Oeganda om te zien waar de apparaten zouden worden gebruikt en, later, om ze in actie te zien.

Terwijl in Oeganda, hij leerde dat het land een van de hoogste incidentiecijfers van baarmoederhalskanker heeft, bij 54,3 per 100, 000 vrouwen en stijgende. Sterftecijfers geassocieerd met baarmoederhalskanker in Oost-Afrikaanse landen zijn 27,6 per 100, 000 vrouwen, een dozijn keer de 2,3 per 100 in de Verenigde Staten, 000.

"Deze ziekte treft vrouwen van in de twintig, dertig en veertig - echt jonge vrouwen die net een gezin beginnen, die kinderen hebben, ' zei Kang. 'Het is echt hartverscheurend.'

Miriam Nakalembe, een OB-GYN in Oeganda en een medewerker van Kang, zei 60 procent van de baarmoederhalskankerpatiënten die ze in Oegandese ziekenhuizen ziet, zich al in de late stadia van de ziekte. Zonder regelmatige uitstrijkjes of baarmoederhalsonderzoeken, vrouwen vangen de ziekte gewoon niet vroeg op. Hoewel veel lokale zorgverleners in Oeganda een cryotherapie-instrument hebben waarmee ze verdacht weefsel kunnen bevriezen, ze weten niet wanneer ze de behandeling moeten gebruiken omdat ze geen adequate screeningmethoden hebben.

"Veel patiënten hebben geen ziekenhuis in hun lokale gemeenschap waar ze dit voor elkaar krijgen, dus het doel is om deze goedkope en draagbare apparaten naar een landelijke kliniek te brengen, zet een tent op en doe de test. Vervolgens, ter plaatse, ze kunnen de cryotherapie doen, ' zei Kang.

De wetenschap achter de oplossing

In Oeganda en andere landen, de meest gebruikelijke manier om te screenen op baarmoederhalskanker is weefselkleuring, die een zeer hoog percentage valse positieven heeft. Dit betekent dat vrouwen onnodige behandelingen ondergaan, en beperkte middelen worden niet gebruikt waar ze nodig zijn. Een andere methode, confocale microscopie, is nauwkeuriger, maar kost meer dan $ 50, 000.

Deze smartphone-endoscoop screent nauwkeuriger dan vlekken, en heeft een geschatte kostprijs van minder dan $ 3, 000. Betaalbaarheid, draagbaarheid en gebruiksgemak zullen screening naar meer mensen in afgelegen gebieden brengen.

"We willen het apparaat zo gebruiksvriendelijk maken dat iedereen met een minimale achtergrond in techniek of medisch onderwijs het kan gebruiken - het vorige confocale apparaat voor smartphone-beeldvorming dat we in Oeganda gebruikten, werd gebruikt door een klinisch technicus, geen dokter, ' zei Kang. 'Het is een smartphone. Je zet hem gewoon aan en maakt een foto."

Kang en zijn Oegandese medewerkers hopen in 2019 de nieuwe screeningsapparatuur voor baarmoederhalskanker in Oeganda te gaan gebruiken, en werken samen met Tech Launch Arizona om de uitvinding te helpen commercialiseren. In de toekomst, het apparaat zal mogelijk kankergebieden kunnen identificeren, afbeeldingen automatisch analyseren, en de juiste behandeling aanbevelen. Het apparaat zou moeten betekenen dat patiënten niet ver hoeven te reizen naar klinieken, maar zelfs als ze dat doen, ze kunnen een screening van enkele minuten ondergaan en dezelfde dag worden behandeld als kanker of prekanker wordt ontdekt.

Met één apparaat met het potentieel om op kanker te screenen dat al is ontwikkeld en een ander in de maak, Kang mijmert over de tijd dat het idee voor alles bij hem opkwam onder de douche.

"Soms, Ik denk dat ik misschien meer dan één keer per dag wil douchen, " Hij glimlachte.