MARIA: Un dispositiu portàtil, flexible i sense radiació per millorar la detecció precoç del càncer de mama

El 2025, al voltant de 37.600 dones van ser diagnosticades amb càncer de mama a Espanya, segons dades publicades per la Societat Espanyola d’Oncologia Mèdica (SEOM). És el tipus de càncer més freqüent en dones a Espanya: es calcula que 1 de cada 8 dones desenvoluparà un càncer de pit al llarg de la seva vida. La taxa de supervivència mitjana a cinc anys és del 85%, gràcies als avenços mèdics i, sobretot, als programes de cribratge.

En aquest context, un equip de recerca de la UPC ha desenvolupat MARIA, un prototip mèdic pioner dissenyat per transformar radicalment la detecció precoç del càncer de mama i ser un complement a les mamografies tradicionals. El dispositiu compta amb una membrana de teixit flexible, que permet identificar anomalies tumorals mitjançant uns elèctrodes, els quals detecten la conductivitat elèctrica mitjançant un algorisme innovador. És, per tant, un sistema no invasiu, lliure de radiació i fàcilment usable.

En el marc del projecte, s’ha desenvolupat un nou algorisme per abordar l’anomenat problema invers de les conductivitats, que consisteix a estimar la distribució de conductivitat elèctrica a l’interior d’un cos a partir de mesures de corrent i voltatge obtingudes únicament a la seva superfície. Es tracta d’un problema matemàtic i numèric especialment complex i inestable, ja que petits errors o sorolls en les mesures poden provocar canvis importants en la reconstrucció.

Aquest problema matemàtic constitueix també la base teòrica de la Tomografia d’Impedància Elèctrica (EIT), una tècnica d’imatge no invasiva amb aplicacions mèdiques. L’algorisme desenvolupat per l’equip, i incorporat al dispositiu MARIA, permet reduir la sensibilitat al soroll de les mesures i obtenir reconstruccions tomogràfiques més robustes.

El principi científic que hi ha al darrere de la recerca és clar: els tumors necessiten sang per créixer i, en estar més vascularitzats, la seva conductivitat elèctrica és notablement més alta que la del teixit sa. Mitjançant la fixació de potencials elèctrics i la lectura de corrents des de l'exterior, el sistema és capaç d'identificar on hi ha una anomalia per l’augment de conductivitat.

A diferència de les mamografies actuals, que resulten incòmodes i agressives, ja que requereixen la compressió del pit, aquest prototip ‘wearable’ està pensat per ser un dispositiu altament usable i amb el potencial de poder-se fabricar massivament, cosa que reduiria els costos en el triatge.

El dispositiu funciona amb elèctrodes que s'adapten de forma òptima a qualsevol forma de pit. Per aconseguir-ho, s’està treballant amb electrònica flexible, perquè faci un bon contacte amb la pell. 

L'absència total de radiació obre la porta a un ventall de possibilitats preventives fins ara inviables:

• Ús en col·lectius de risc exclosos: es podria utilitzar de manera segura en dones embarassades o en joves a partir dels 15 anys, edats en què la mamografia està totalment contraindicada per l'acumulació de radiació.
• Detecció en l'atenció primària: la intenció és que MARIA pugui ser emprat directament pel metge de capçalera. El personal sanitari col·locaria la membrana sobre el pit de la pacient i, a través d’una pantalla, visualitzaria una imatge tomogràfica gairebé immediata. Si s’hi detectés alguna anomalia, la o el pacient seria derivada al servei hospitalari corresponent.
• Altres aplicacions mèdiques, com ara el monitoratge cerebral en nounats.

Pressupost i finançament

El projecte ja compta amb una sol·licitud de patent per construir amb la membrana del dispositiu. Actualment, el sistema es troba en fase preclínica (ja s’han validat els algorismes i l'electrònica amb pits de gel d'agar i sal que simulen la densitat i conductivitat del teixit mamari). Els següents passos previstos inclouen proves ex vivo (amb teixits d’animals morts) i, posteriorment, altres assajos en col·laboració amb l'Institut de Recerca Germans Trias i Pujol.

El projecte ha rebut un finançament de 150.000 € a través de l’Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR), en el marc dels ajuts Indústria del Coneixement de la Generalitat de Catalunya (2024), i té una durada d’1 any i 9 mesos (desembre de 2024 - setembre de 2026).