Reconstructing ultrasound equipment for breast cancer: a semiotic perspective on design innovation

Breast cancer remains a major global health threat to women, and early detection is widely recognized as critical for improving prognosis and reducing mortality. In China, ultrasound is the primary screening modality, particularly for younger women and those with dense breast tissue, due to its safety profile, affordability, and strong clinical infrastructure. Recent advances in artificial intelligence and the miniaturization of ultrasound hardware are accelerating a shift from hospital-centered imaging toward more distributed configurations, including automated scanning, robotic screening, and semi-domestic or home-based use. Yet breast ultrasound devices for decentralized settings remain largely conceptual or prototypical. Their limited image quality constrains diagnostic reliability, and—more fundamentally—decentralization cannot be reduced to technical miniaturization. It entails a socio-technical reconfiguration in which diagnostic authority, interpretive labor, accountability, and ethical risk are redistributed across new actors and environments. This study proposes a semiotic approach to address these challenges. Treating breast cancer diagnosis as a multi-layered sign process—structured simultaneously by clinical procedures, technological mediation, cultural meanings of the breast and femininity, and public-health resource allocation—the research develops a theoretically grounded design framework for an ultrasound product intended to reduce dependence on expert sonographers. Methodologically, the study synthesizes semiotic analysis of diagnostic practice with design research to identify key meaning effects, value tensions, and operational constraints that shape trust and usability in decentralized screening. The outcome is (1) a semiotically derived design positioning, (2) a framework specifying design requirements across interface, workflow, responsibility distribution, and interpretive support.

Il cancro al seno rimane una delle principali minacce sanitarie globali per le donne e la diagnosi precoce è ampiamente riconosciuta come fondamentale per migliorare la prognosi e ridurre la mortalità. In Cina, l'ecografia è la principale modalità di screening, in particolare per le donne più giovani e quelle con tessuto mammario denso, grazie al suo profilo di sicurezza, alla sua accessibilità economica e alla solida infrastruttura clinica. I recenti progressi nell'intelligenza artificiale e la miniaturizzazione delle apparecchiature ecografiche stanno accelerando il passaggio dall'imaging ospedaliero a configurazioni più distribuite, tra cui la scansione automatizzata, lo screening robotizzato e l'uso semi-domestico o domiciliare. Tuttavia, i dispositivi ecografici mammari per contesti decentralizzati rimangono in gran parte concettuali o prototipali. La loro qualità dell'immagine limitata limita l'affidabilità diagnostica e, cosa ancora più fondamentale, la decentralizzazione non può essere ridotta alla miniaturizzazione tecnica. Essa comporta una riconfigurazione socio-tecnica in cui l'autorità diagnostica, il lavoro interpretativo, la responsabilità e il rischio etico sono ridistribuiti tra nuovi attori e ambienti. Questo studio propone un approccio semiotico per affrontare queste sfide. Trattando la diagnosi del cancro al seno come un processo segnatico multistrato, strutturato simultaneamente da procedure cliniche, mediazione tecnologica, significati culturali del seno e della femminilità e allocazione delle risorse sanitarie pubbliche, la ricerca sviluppa un quadro di progettazione teoricamente fondato per un prodotto a ultrasuoni destinato a ridurre la dipendenza da ecografisti esperti. Dal punto di vista metodologico, lo studio sintetizza l'analisi semiotica della pratica diagnostica con la ricerca progettuale per identificare gli effetti significativi chiave, le tensioni di valore e i vincoli operativi che determinano la fiducia e l'usabilità nello screening decentralizzato. Il risultato è (1) un posizionamento progettuale derivato dalla semiotica, (2) un quadro che specifica i requisiti di progettazione in termini di interfaccia, flusso di lavoro, distribuzione delle responsabilità e supporto interpretativo.