Smartphone-Scans helfen Mundkrebs zu entdecken

OScan (Stanford University)

Neue Smartphone-Scans, entwickelt an der Stanford University, könnten unnötige Todesfälle aufgrund von Krebs im Mundraum verhindern. Stanford Medizinstudent Dhruv Boddupalli demonstriert die osCAN Oral Scanner zusammen mit James Clements, ein Student der Biotechnologie, der dem Medizinstudenten sowie einem mehrköpfigen Team das Gerät zu entwickeln half.

Tausende Menschen sterben jedes Jahr unnötigerweise in den Entwicklungsländern von oralen Krebsarten, die frühzeitig erkannt dank regelmässiger zahnärztlicher Kontrolle besiegt werden könnten. Aber mit weniger als einem Zahnarzt pro 100.000 Menschen in vielen der weltweit ländlichen Gebieten sind diese Untersuchungen nicht möglich. Jetzt wird ein Ultra-Low-Cost-Smartphone-Gerät an der Stanford entwickelt, das eine frühzeitige Diagnose dieser vermeidbaren Todesfälle, ohne die bisher notwendigen Zahnarztbesuche, ermöglicht.

Assistent Professor Bioengineering Manu Prakash, PhD, hat einen Weg gefunden, um Smartphones dazu verwenden, detaillierte Bilder von der Mundhöhle auf den Bildschirm zu bekommen. Der Mund wird auf verdächtige Läsionen untersucht. Das Gerät, das etwa so groß wie eine Packung Kaugummi ist, könnte es für Millionen von Menschen, die in abgelegenen Gebieten leben, möglich machen, Mundkrebs-Erkrankungen zu finden. Dabei ist die Bildgebung ebenso einfach möglich, wie Fotos auf einem Smartphone geschossen werden.

Prakash der Mundhöhle Scanner, genannt osCAN, besteht aus einem Mund Stellungsregler, einer Platine und zwei Reihen von Leuchtstoffröhren mit Licht emittierenden Dioden (LED). Er kann an allen Smartphones eingebaut werden an der Kamera und ermöglicht dem Operator – mit einem Quick Swipe – ein hochauflösendes Panorama-Bild von der kompletten Mundhöhle einer Person zu nehmen. Beleuchtet vom blau fluoreszierendes Licht des Gerätes, werden bösartige Krebs Läsionen leicht als dunkle Flecken entdeckt. Bilder können drahtlos an Gesundheitspersonal, Zahnärzte oder Kieferchirurgen zur Diagnose geschickt werden, überall in der Welt. Das Gerät ist für die Massenproduktion entworfen, mit geschätzten Materialkosten von nur ein paar Dollar.

Die elegante Schlichtheit der osCAN, die in den frühen Phasen der Erprobung ist, bekam in dieser Woche zwei Auszeichnungen von der Vodaphone Americas Foundation. Das Team gewann mit osCAN den ersten und zweiten Platz, jeweils für die mHealth Alliance Award und den von der Vodafone Americas Foundation für das Wireless Innovation Project. Prakash und das osCAN Entwicklungsteam planen die $ 250.000 Preisgeld zu verwenden, um weitere Feldversuche mit dem Gerät und Software-Anwendung in Indien zu starten.

OScan
OScan

Die Idee von osCAN entstand, weil Prakash vor einer ländlichen Klinik während des Urlaubs in Sevagram, Indien angehalten hatte. Ein Medizinstudent dort zeigte ihm Biopsie Dias von oralen Krebs-Patienten, und was er sah, war schockierend. Das Dia zeigte die verheerenden Auswirkungen dieser Art von Krebs auf der Klinik-Patienten. Viele hatten inoperable, maligne Läsionen auf der Zunge und Wange, einige Patienten waren erst 15. Obwohl Mundkrebs eine hohe Überlebensrate hat, wenn er früh erkannt wir, war es für zwei Drittel der Patienten, die in die Klinik kamen, bereits zu spät für eine Behandlung.

OsCAN ist ein Ultra-Low-Cost-Imaging-Tool für die Mundhöhle, geeignet für alle Smartphone-Kameras, so dass es auch für unerfahrene Personen erschwinglich ist, Mundkrebs zu screenen.

„Manchmal sehe ich ein Problem und es arbeitet in meinem Kopf. Dies war einer dieser Momente für mich „, sagte Prakash. „Ich konnte einfach nicht weggehen aus dieser zufälligen Begegnung. Ich wusste, dass Freunde an der High School ständig Tabak kauen. Aber niemand sprach über die schrecklichen Folgen.“

Prakash, ein produktiver Erfinder, begann nach einer Lösung zu suchen, nachdem er an die Stanford Uni aus dem MIT Media Lab im vergangenen Sommer gegangen war. Innerhalb weniger Monate konnten er und sein Team – dazu gehört auch James Clements, im ersten Jahr Student der Biotechnologie; Dhruv Boddupalli, ein Stanford Medizinstudent, und Aditya Gande, ein Student aus Cupertino High School – einen Prototyp des Scanners bauen. Diesen nahm er mit nach Indien für den Feldtest.

Mundkrebs ist die häufigste Krebsart in Indien, Pakistan, Sri Lanka und anderen Teilen Südasiens. Auch wenn Mundkrebs die sechstes-häufigste Krebsart in den Vereinigten Staaten ist, gibt es mehr als 40 Prozent der durch Krebs verursachten Todesfälle in Indien. Das ist nicht überraschend, bedenkt man, dass fast 57 Prozent der Männer und 11 Prozent der Frauen in diesem Land Tabak konsumieren .

Allein in Indien machen andere Tabakerzeugnisse als herkömmliche Zigaretten 80 Prozent des gesamten Tabakkonsums aus. Viele rollen Bidis und dabei den Tabak in tendu Blätter ohne Filter. Ein Bidi liefert 10 Mal mehr Teer und Kohlenmonoxid als herkömmliche Zigaretten. Die andere Hälfte wird als Kautabak, genannt Gutka, verkauft. Dieser wird oft in einer kindgerechten Verpackung als Mund Lufterfrischer oder Kaugummi verkauft. Gutka ist gemischt mit abrasiven Brocken Arecanuß, und dies beschleunigt die negativen Auswirkungen von Nikotin und krebserregenden Chemikalien.

Prakash Ansatz zur Bewältigung des Mundkrebs Problems beinhaltet Hardware, Infrastruktur und pädagogische Komponenten. Mithilfe der Vodaphone Finanzierung, wird das Team mit Partnern auf dem Gebiet zusammenarbeiten, um das Design zu verfeinern. osCAN erfüllt Aspekte wie Langlebigkeit, Einsatz und die lokale Fertigung.

<h2>Entwickler Manu Prakash und sein Team</h2>

„Unsere Mannschaftsexkursionen sind von unschätzbarem Wert bei der Entwicklung von Ideen und zeigen, wie in einem bestimmten Kontext gearbeitet werden kann“, sagt Prakash. „Das Feedback bekamen wir von Chirurgen, die Patienten jeden Tag sehen, und von Krebsvorsorge-Kliniken in ländlichen Teilen von Süd-Indien, die durch das Projekt geprägt sind. Ich bin immer wieder durch die Energie des ländlichen Gesundheitspersonal im Bereich inspiriert und ich bin dankbar für die laufende Unterstützung, damit wir diesen Übergang von der Technologieentwicklung bis zum Feldeinsatz fortsetzen können. “

Für die Infrastruktur-Komponente wird sein Team daran arbeiten, Auslieferungs-Modelle für osCAN Dienstleistungen zu definieren. Ein großes Hindernis für die orale Krebsvorsorge in Indien ist der Mangel an Zahnärzten, die oft die ersten Mundkrebs Läsionen zu erkennen. Mit nur einem Zahnarzt für je 250.000 Einwohner im ländlichen Indien und ohne regelmäßige Zahnarztbesuche, wird dies ein großes Hindernis für die Annahme des osCAN sein.

Mit der Unterstützung der mHealth Alliance hofft Prakash, Partnerschaften mit Anbietern drahtloser Dienste und Krankenkassen zu entwickeln, um Wege zu Vorsorgeuntersuchungen und Schulungen zum Tabak-Gebrauch in diesen ressourcenschwachen Regionen zu finden.

Die Vodaphone Americas Foundation hat die Wireless Innovation Project im Jahr 2009 ins Leben gerufen. Sie hat das Ziel, drängende globale Probleme durch innovative Wireless-Lösungen zu beeinflussen. Prakashs Team gewann den zweiten Platz von 200.000 $ in dieser Kategorie. Sie wurden auch mit geehrt als einer der mHealth Alliance-Award Gewinner, die mit einem Preisgeld von zusätzlichen $ 50.000 und der Netzwerk-Unterstützung aus der mHealth Alliance rechnen dürfen. Dabei handelt es sich um eine Organisation, die sich für den Einsatz von mobilen Technologien für die Verbesserung der Gesundheit der ganzen Welt engagiert. Das Team reiste nach Washington DC am 17. April, um ihre Auszeichnungen auf der Global Philanthropy Forum entgegenzunehmen.

Der osCAN Projekt wurde von der Wallace H. Coulter-Stiftung finanziert, welche die Umsetzung von Ideen unterstützt, bislang ungedeckten medizinischen Bedarf an Behandlungen und Geräte zu erschließen und dadurch die menschliche Gesundheit zu verbessern. Die Stanford University hat ein Patent auf diese Technologie angemeldet.

Fotos: Stanford University

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