Eine Kunststoffkappe mit hineingestochenen Löchern – mit dieser „einfachen“ Anordnung lassen sich 3D-Ultraschallbilder hoher Qualität zu einem Bruchteil der Kosten des herkömmlichen Verfahrens herstellen. 3D-Ultraschallbilder werden in Krankenhäusern immer wichtiger. Ärzte können damit Blutgefäße, Föten im Mutterleib oder Tumore im Körper untersuchen, Diagnosen erstellen sowie Behandlungen planen und durchführen.
Eine Kunststoffkappe mit hineingestochenen Löchern – mit dieser „einfachen“ Anordnung lassen sich 3D-Ultraschallbilder hoher Qualität zu einem Bruchteil der Kosten des herkömmlichen Verfahrens herstellen. Forscher der
Technischen Universität Delft und des Erasmus Medical Centers unter der Leitung von Dr. Pieter Kruizinga haben diese bahnbrechende Erfindung in der Fachzeitschrift
Science Advances veröffentlicht.
Ein einziger Sensor
3D-Ultraschallbilder werden in Krankenhäusern immer wichtiger. Ärzte können damit Blutgefäße, Föten im Mutterleib oder Tumore im Körper untersuchen, Diagnosen erstellen sowie Behandlungen planen und durchführen. Der Nachteil war bisher der enorme finanzielle Aufwand für das Equipment, der hauptsächlich von den Tausenden von Sensoren verursacht wurde, die die Ultraschallsignale erfassen und in ein 3D-Bild umwandeln. Bei der neuen Methode ist jedoch ein einziger Sensor ausreichend, um ein vergleichbares dreidimensionales Bild zu erstellen.
Compressive Sensing
Die neue Methode verwendet so genanntes
Compressive Sensing, eine Technik, die zum Beispiel auch in Weltraumteleskopen zum Einsatz kommt. Ein Ultraschallgerät emittiert Schallwellen, deren Reflexionen von diesen Sensoren erfasst werden. In einem fortschrittlichen Ultraschallgerät gibt es tausende dieser Sensoren. Dank einer Kunststoffscheibe, bei der eine große Anzahl von Löchern in einem komplexen Muster angeordnet ist, genügt bei dem neuen Verfahren ein einziger Sensor. Die Schallwellen werden durch die Kunststoffkappe gestreut, so dass die reflektierten Wellen ein kompliziertes Muster annehmen. Ein leistungsfähiger Computer kann daraus problemlos ein 3D-Bild berechnen.
Entwicklungsländer
Die Empfindlichkeit des neuen Verfahrens ist noch relativ gering, aber die Forscher sind zuversichtlich, dass Compressive Sensing die Kosten von 3D-Ultraschallbildern drastisch reduzieren kann. Dadurch werden nicht nur hierzulande Kosten im Gesundheitswesen reduziert, 3D-Ultraschall-Darstellungen rücken so überhaupt erst in die finanzielle Reichweite von Medizinern in Entwicklungsländern.
