Un sensor de ultrasonido portátil podría mejorar la detección precoz del cáncer de mama
Detectar antes un tumor puede marcar la diferencia entre un tratamiento sencillo y una enfermedad avanzada. Un nuevo sensor de ultrasonido portátil, aún en fase de prototipo, promete llevar la vigilancia del cáncer de mama fuera del hospital y más cerca de quienes más lo necesitan.
Por Enrique Coperías, periodista científico
El nuevo sistema de ultrasonido portátil desarrollado en el MIT combina una pequeña sonda ecográfica (a la izquierda) con un módulo de adquisición y procesamiento ligeramente mayor que un teléfono inteligente. Cortesía: Conformable Decoders Lab, MIT Media Lab.
La detección precoz del cáncer de mama ha requerido hasta ahora tecnologías complejas, costosas y, en muchos casos, incómodas para las pacientes. La mamografía, pilar del cribado poblacional, sigue siendo una herramienta fundamental, pero presenta limitaciones conocidas: pierde sensibilidad en mujeres jóvenes o con mamas densas, expone a radiación ionizante y no está pensada para un seguimiento frecuente.
Frente a este panorama, un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y del Hospital General de Massachusetts, en Estados Unidos, ha dado a conocer un avance tecnológico que podría cambiar las reglas del juego: un sistema de ultrasonido tridimensional, portátil y de bajo consumo capaz de detectar tumores y quistes mamarios con gran precisión y sin necesidad de grandes equipos clínicos.
El trabajo, publicado en la revista Advanced Healthcare Materials, describe una nueva arquitectura de imagen por ultrasonidos que combina un diseño innovador del sensor con una electrónica radicalmente más eficiente.
Sacar partido a los ultrasonidos
El resultado es un dispositivo médico ligero —pesa poco más de medio kilo— que ofrece imágenes en 3D en tiempo real y que, en el futuro, podría utilizarse tanto en consultas médicas como en el domicilio de personas con alto riesgo de padecer cáncer de mama.
«Todo es más compacto, y eso puede facilitar su uso en zonas rurales o para personas que pueden tener barreras de acceso a la tecnología», explica en un comunicado del MIT News Canan Dagdeviren, profesora de Ciencia de Materiales en el MIT y autora sénior del estudio.
La idea no es nueva: los ultrasonidos son una técnica segura, sin radiación y relativamente barata, que se utiliza desde hace décadas en múltiples ámbitos de la medicina, para, por ejemplo, ver el interior del cuerpo, detectar lesiones o tumores, guiar procedimientos médicos y hacer seguimiento clínico.
Lo verdaderamente novedoso es haber conseguido miniaturizar y simplificar un sistema capaz de generar imágenes volumétricas —no simples cortes bidimensionales— sin sacrificar en resolución ni en profundidad, algo que hasta ahora exigía equipos voluminosos y un alto consumo energético.
Ver en tres dimensiones sin mover el transductor
Uno de los principales problemas del ultrasonido convencional es que no ofrece siempre los mismos resultados, ya que estos dependen en gran medida de la destreza del profesional que lo maneja. La mayoría de las ecografías clínicas producen imágenes en dos dimensiones que corresponden a un plano muy estrecho del tejido mamario.
Si el transductor —la parte del aparato de ultrasonidos que emite y recibe las ondas para crear la imagen del interior del cuerpo— no está bien colocado, la lesión puede quedar fuera del campo de visión.
En un hospital, un profesional entrenado puede corregir esto moviendo la sonda, pero esa estrategia no sirve para dispositivos portátiles o sistemas pensados para un uso prolongado o autónomo.
El nuevo sistema soluciona esta limitación generando imágenes tridimensionales de un volumen amplio de tejido mamario. De este modo, pequeñas variaciones en la colocación del sensor ultrasónico dejan de ser críticas: el dispositivo ve una región completa bajo la piel, lo que aumenta la probabilidad de detectar lesiones pequeñas o cambios sutiles a lo largo del tiempo.
Un dispositivo que consume poca energía
Para lograrlo, el equipo ha desarrollado una geometría de sensores ultrasónicos extremadamente eficiente. En lugar de utilizar miles de elementos piezoeléctricos, como hacen los sistemas clínicos de ultrasonido 3D, el nuevo diseño emplea solo 128, distribuidos de forma estratégica.
Esta configuración, denominada por los autores matriz convolucional óptimamente distribuida, permite obtener una apertura acústica virtual equivalente a la de sistemas mucho más complejos, pero con una fracción de los componentes.
La consecuencia es doble: el dispositivo es más fácil de fabricar y consume mucha menos energía. Según los datos experimentales, el consumo total de energía se reduce casi treinta veces respecto a arquitecturas convencionales comparables.
Arquitectura del sistema de ultrasonido 3D en tiempo real: esquema y detalle del sensor CODA, el módulo electrónico de adquisición y procesamiento (cDAQ) y el conjunto completo del dispositivo portátil. Las imágenes finales muestran ejemplos de reconstrucción volumétrica obtenidos con el sistema. Cortesía: Colin Marcus et al
Más profundidad de imagen con menos potencia
Reducir el número de sensores tiene un precio: la señal que reciben es más débil. En un ultrasonido tradicional, esto se compensaría aumentando el voltaje o promediando muchas mediciones, estrategias poco adecuadas para un dispositivo portátil por razones de seguridad y consumo.
Para esquivar este obstáculo, los investigadores han optado por un enfoque poco habitual en imagen médica: el uso de señales chirp, ondas ultrasónicas cuya frecuencia cambia de forma progresiva durante la emisión.
Este tipo de señales, conocidas en otros campos como el radar o el sonar, permiten introducir más energía en el tejido sin aumentar el pico de potencia. En la práctica, esto se traduce en una mayor profundidad de imagen y una mejor relación señal-ruido, incluso trabajando con voltajes bajos.
El sistema desarrollado consigue visualizar estructuras a más de once centímetros de profundidad utilizando una amplitud de transmisión más de veinticinco decibelios inferior a la de los equipos convencionales.
🗣️ «Los sistemas tradicionales de ultrasonido tridimensional requieren una electrónica potente, cara y voluminosa, lo que limita su uso a hospitales y clínicas de alto nivel —señala Anantha Chandrakasan, rector del MIT y coautor del estudio, en MIT News. Y añade—: Al rediseñar el sistema para que sea ultraescaso y energéticamente eficiente, esta potente herramienta diagnóstica puede salir de la sala de imagen y adoptar un formato portátil o incluso vestible, accesible para pacientes en cualquier lugar».
Además, el procesamiento de la señal se realiza de forma inteligente: en lugar de muestrear a frecuencias muy altas —lo que dispara el consumo energético—, la información relevante se traslada a frecuencias bajas antes de ser digitalizada. Este truco de ingeniería biomédica permite reducir la tasa de muestreo en dos órdenes de magnitud y es clave para que el dispositivo funcione con electrónica de bajo consumo.
Tumores y quistes: dentro y fuera del laboratorio
Más allá de la ingeniería, la pregunta clave es si el sistema funciona en condiciones reales. Para responderla, los investigadores realizaron pruebas tanto en modelos de laboratorio como en tejido humano. En primer lugar, utilizaron fantomas de mama —materiales que imitan las propiedades acústicas del tejido real— con tumores simulados.
Las imágenes obtenidas permitieron identificar claramente las lesiones y, al tratarse de imágenes tridimensionales, mostraron el volumen completo del tumor, no solo una sección.
El siguiente paso fue acometer un estudio preliminar en una voluntaria con quistes mamarios ya dignosticados. El dispositivo portátil logró localizar las lesiones y, de hecho, ofreció una representación más fiel de su forma que una sonda ecográfica clínica estándar. La razón es casi contraintuitiva: al tener una superficie de contacto mayor y requerir menos presión, el nuevo sensor deforma menos el tejido, algo crucial cuando se pretende comparar imágenes tomadas en distintos momentos.
«Con nuestra tecnología, basta con colocarla suavemente sobre el tejido y es capaz de visualizar los quistes en su ubicación original y con su tamaño real», subraya Dagdeviren.
Este aspecto es especialmente relevante para el seguimiento a largo plazo. En la vigilancia del cáncer de mama, no solo importa detectar una lesión, sino observar cómo cambia con el tiempo. Pequeñas diferencias debidas a la presión de la sonda o a la posición pueden enmascarar o exagerar cambios reales. Un sistema que minimice estas variaciones podría mejorar de forma notable la fiabilidad del seguimiento clínico.
La sonda de ultrasonido, ligeramente más pequeña que una baraja de cartas, incorpora un sensor con forma de cuadrado hueco que permite obtener imágenes tridimensionales del tejido situado debajo. Cortesía: Conformable Decoders Lab, MIT Media Lab.
Hacia el ultrasonido doméstico
A pesar del éxito, los autores del estudio se muestran prudentes y subrayan que el dispositivo aún es un prototipo. No sustituirá a la mamografía ni a la ecografía clínica en el corto plazo. Sin embargo, su potencial es evidente. Un sistema de ultrasonido portátil, seguro y relativamente barato podría convertirse en una herramienta complementaria para mujeres con alto riesgo de cáncer de mama, como aquellas con antecedentes familiares o mamas densas.
También podría tener un papel relevante en regiones con acceso limitado a infraestructuras sanitarias, donde los equipos de imagen médica son escasos o inexistentes. Incluso se abre la puerta a aplicaciones de monitorización continua o periódica en el hogar, siempre bajo supervisión médica y con algoritmos de apoyo que ayuden a interpretar las imágenes.
“Se necesitan técnicos en ultrasonidos altamente cualificados para utilizar estas máquinas, lo que supone un gran obstáculo para llevar el acceso a la ecografía a comunidades rurales o a países en desarrollo, donde no hay tantos radiólogos especializados”, recuerda Shrihari Viswanath, ingeniero electrónico del MIT y coautor del trabajo.
La imagen médica, más allá de los hospitales
Quedan desafíos por resolver. La resolución en regiones muy superficiales aún es mejorable, y la automatización del análisis de imágenes será esencial para reducir la dependencia del usuario. Pero el camino está trazado: combinar sensores inteligentes, electrónica eficiente y procesamiento avanzado para llevar la imagen médica más allá del hospital.
🗣️ «La obtención de imágenes por ultrasonido ha estado durante mucho tiempo confinada a los hospitales —resume Md Osman Goni Nayeem, exinvestigador posdoctoral del MIT. Y concluye—: Para sacar el ultrasonido del entorno hospitalario, hemos rediseñado por completo la arquitectura, introduciendo un nuevo proceso de fabricación que hace que la tecnología sea escalable y práctica».
En un contexto en el que la medicina personalizada avanza hacia la prevención y el seguimiento clínico, tecnologías como esta anticipan un futuro en el que vigilar la salud mamaria podría ser tan sencillo como colocarse un parche ultrasónico y pulsar un botón. La detección precoz del cáncer de mama, una de las claves para mejorar la supervivencia, podría estar cada vez más cerca —y más al alcance de la mano—. ▪️(3-febrero-2026)
Información facilitada por MIT News
Fuente: Colin Marcus, Md Osman Goni Nayeem, Aastha Shah, Jason Hou, Shrihari Viswanath, Maya Eusebio, David Sadat, Anantha P. Chandrakasan, Tolga Ozmen, Canan Dagdeviren. Real-Time 3D Ultrasound Imaging with an Ultra-Sparse, Low Power Architecture. Advanced Healthcare Materials (2026). DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.20250531
