Jährlich wird bei 87.000 Amerikanern ein Melanom diagnostiziert. Und jedes Jahr sterben ungefähr 10.000 Menschen. Während das Melanom weniger als 1 Prozent der Hautkrebserkrankungen ausmacht, ist es bei weitem das tödlichste. Glücklicherweise ist es sehr gut behandelbar, wenn es früh gefangen wird. Leider ist die beste Methode zur Früherkennung alles andere als klar. Ärzte können neue oder ungewöhnliche Muttermale einer visuellen Untersuchung unterziehen und sich für eine Biopsie entscheiden, die sie als verdächtig erachten. Die Genauigkeit hängt jedoch von der Erfahrung des jeweiligen Arztes ab. Einige Krebsarten werden übersehen, wohingegen gutartige Muttermale häufig unnötigerweise biopsiert werden.
Dies ist das Problem, mit dem sich vier kanadische Universitätsstudenten für das Abschlussprojekt ihrer Klasse für biomedizinische Technik befassen wollten.
„Derzeitige Diagnosemethoden sind rein qualitativer Natur“, sagt Prateek Mathur, einer der Studenten. "Also haben wir uns vorgenommen, ein quantitativeres Instrument zu entwickeln."
Nach achtmonatiger Arbeit kamen die Studenten auf die Idee, die sie "sKan" nennen. Es ist ein Gerät, das eine Wärmekarte des Körpers erstellt und die winzigen mit Melanomen verbundenen Temperaturänderungen erfasst. Dies wird durch die Verwendung einer Reihe kostengünstiger Temperatursensoren erreicht, die um den betroffenen Hautbereich angeordnet sind. Die Haut wird dann abgekühlt und die Sensoren verfolgen ihre Rückkehr zur normalen Temperatur. Melanome zeigen zunächst eine höhere Temperatur als die umgebende Haut - jedoch nur geringfügig und nur für kurze Zeit.
„Der Unterschied liegt in der Größenordnung von Zehntelgraden, weshalb wir Genauigkeit brauchten“, sagt Mathur.
Melanome zeigen zunächst eine höhere Temperatur als die umgebende Haut - jedoch nur geringfügig und nur für kurze Zeit. (Dyson) Das Gerät hat gerade die Studenten - alle Absolventen der McMaster University in Ontario - mit einem prestigeträchtigen James Dyson Award ausgezeichnet. Die Auszeichnung wird jährlich an aktuelle oder neuere Ingenieursstudenten vergeben, die, wie im Wettbewerbsreferat heißt, „Produkte schaffen, die einen bedeutenden und praktischen Zweck haben, wirtschaftlich rentabel sind und unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit entwickelt wurden.“ James Dyson ist ein britischer Erfinder und Gründer der Firma Dyson, bekannt für ihre Staubsauger. Seine Erfindungen haben ihn zu einem der reichsten Menschen in Großbritannien gemacht.
Mathur und seine Teamkollegen - Michael Takla, Rotimi Fadiya und Shivad Bhavsar - gewannen den Hauptpreis des Wettbewerbs, 40.000 USD plus weitere 6.000 USD für ihre Universität. Die Zweitplatzierten des Wettbewerbs waren unter anderem ein Design für einen 3D-Drucker mit geringem Abfall und ein LED-gesteuertes Gerät, um das Einführen von Infusionen oder das Abnehmen von Blut zu erleichtern.
"Es war ehrlich gesagt surreal zu wissen, dass Sir James Dyson unser Projekt aus über tausend anderen Projekten ausgewählt hatte", sagt Mathur.
Die Erfinder des Geräts erhoffen sich ein fertiges Produkt, das für etwa 1.000 USD verkauft werden kann, im Vergleich zu bestehenden Wärmebilddiagnosen, die mehr als 26.000 USD kosten. (Dyson) Das Team setzt das Geld für die Verbesserung seines Prototyps ein. Sie hoffen, es noch empfindlicher zu machen, damit es möglicherweise auch die kleinsten, frühesten Melanome erkennen kann. Sie werden das Geld für qualitativ hochwertigere Komponenten ausgeben und sich an Ärzte wenden, um mit vorklinischen Tests zu beginnen.
"Derzeitige Methoden zur Erkennung, ob eine Läsion ein Melanom ist oder nicht, werden von Ärzten mit geschulten Augen durchgeführt, was dazu führt, dass Patienten unnötig operiert werden oder ein Melanom erst spät erkannt wird", so Raimond Wong, Arzt am Juravinski Cancer Center in Ontario von Dyson. "Der sKan hat das Potenzial, ein kostengünstiges, benutzerfreundliches und effektives Gerät zu sein, das im gesamten Gesundheitswesen angeboten und eingesetzt werden kann."
Während es bereits Verfahren zum thermischen Abtasten von Haut auf Krebs gibt, umfassen diese typischerweise teure hochauflösende Wärmebildkameras. Mathur und sein Team hoffen, ein fertiges Produkt zu haben, das für etwa 1.000 US-Dollar verkauft werden kann und dem Durchschnittsarzt zugänglich ist.
„Wir möchten lokalen Gemeinschaften eine kostengünstige Lösung bieten, die die Früherkennung von Melanomen fördert“, sagt Mathur. "Bei frühzeitiger Erkennung liegt die Überlebensrate von Melanomen bei über 90 Prozent."
