Trends in der Ultraschalltechnologie

Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern.
Medizingeräte Interview
Trends in der
Ultraschalltechnologie
Nicht-invasive Diagnosemethoden
sind für den Patienten nicht nur angenehmer als invasive, sondern auch
risikoärmer. Das gilt besonders für
die Ultraschalluntersuchung, die den
Patienten keiner schädigenden
Strahlung aussetzt. Wie bei den meisten Medizingeräten wird auch hier
die Software in Zukunft eine größere
Rolle spielen. Aber auch die Hardware, beispielsweise bei der Signalerfassung, birgt noch Potential.
© 2013 Carl Hanser Verlag, München
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MED: Siemens hat der Presse auf der Medica 2012 statt eines
speziellen Diagnosegeräts der Spitzentechnologie ein AllroundUltraschallgerät vorgestellt. Ist das die Antwort auf die Forderung, Kosten zu senken, oder sind bei Ultraschallgeräten keine Innovationen mehr zu erwarten?
Jakobs: Ich gehe davon aus, dass es sehr wohl noch viele Innovationen geben wird. Das hier vorgestellte Gerät soll jedoch die
Errungenschaften aus dem High-End-Bereich einer breiten Masse
zur Verfügung stellen. Denn der Anspruch an die diagnostische
Sicherheit steigt auch in diesem Bereich, und das hat uns dazu veranlasst, Hightech-Technologien in sogenannte Mid-Range-Produkte zu migrieren.
MED: Wer ist mit der breiten Masse gemeint?
Jakobs: Unter die breite Masse fallen die Arztpraxen und insbesondere die medizinischen
Versorgungszentren. Viele Ärzte schließen sich
in Versorgungszentren zusammen und möchten beispielsweise nur ein Ultraschallgerät anschaffen. Mit diesem einen Gerät und unterschiedlichen Ultraschallsonden arbeitet der
Gynäkologe dann im B-Modus, während der Kardiologe in den Dopplermodus umschalten kann,
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um zum Beispiel die Durchblutung des Herzens zu untersuchen.
Dadurch erhöht sich die Applikationsbandbreite der Geräte, und
natürlich muss auch die Software in der Lage sein, die Diagnose
für jedes Fachgebiet zu unterstützen.
MED: Wohin gehen dann die High-End-Geräte?
Jakobs: Eher an Spezialisten. Nehmen wir den kontrastmittel-
verstärkten Ultraschall als Beispiel, mit dem sich die Anatomie abbilden und die Perfusion von Organen gut beurteilen lässt. Anhand
der Perfusionsmuster kann man auch erkennen, ob Läsionen gutoder bösartig sind, und beispielsweise Lebertumoren diagnostizieren. Ein weiteres Beispiel ist das Strain Imaging, mit dem man
die Gewebefestigkeit mittels Ultraschall feststellen kann. Diese Zusatzinformation über die Beschaffenheit des
Gewebes erlaubt Rückschlüsse auf Krankheitsbilder, zum Beispiel bei der Leberzirrhose. BisKontakt
her wird hier die Biopsie angewandt, die für den
Patienten sehr unangenehm ist und außerdem
Siemens AG
Healthcare Sector
ein Infektionsrisiko in sich birgt. Sowohl für die
91052 Erlangen
kontrastmittelverstärkte UltraschalluntersuTel. +49 (0)9131 840
chung als auch für das Strain Imaging ist mehr
Fax +49 (0)9131 84-3047
Erfahrung und Wissen erforderlich als für Unterwww.siemens.com
suchungen im B- oder Dopplermodus.
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Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern.
MED: Welche Trends zeichnen sich in der Ultraschalltechnik ab?
Jakobs: Ein Trend ist die Fusionsbildgebung. CT- oder MRT-Bilddaten werden dabei mit Echtzeit-Ultraschallaufnahmen kombiniert, um die Vorteile beider Methoden nutzen zu können. Speziell beim Einsatz in der interventionellen Radiologie kann dies
sehr wichtig sein. Dort liefern die CT- und MRT-Bilddatenvolumina
zwar eine gute Übersichtsdarstellung, aber mittels Echtzeit-Ultraschall kann der Operateur direkt während des Eingriffs die notwendigen Entscheidungen treffen. Diese Vorgehensweise erspart
dem Patienten wie auch dem Personal eine neuerliche Strahlenexposition. Gleichzeitig steigt die Verfügbarkeit der CT- und auch
der MRT-Anlagen, was die Effizienz der medizintechnischen Einrichtungen verbessert.
MED: Die Strahlenbelastung ist auch bei Mammografie-Screenings ein Thema. Können Ultraschallgeräte dieses Problem in
Zukunft lösen?
Jakobs: Ultraschall ist bereits Standard bei der Brustkrebsuntersuchung, gerade bei dichtem Brustdrüsengewebe. Die Qualität
einer Ultraschalluntersuchung hängt jedoch stark von der Erfahrung des Untersuchers ab. Unser automatischer Brustscanner
automatisiert dieses Verfahren und kann Volumendaten aufnehmen, die sich dann auf einer Workstation zur Befundung aufrufen lassen, um eine Zweitbefundung durchzuführen. In Deutschland werden mittlerweile 30 automatische Brustscanner eingesetzt. Unklare Befunde werden hier mit dem Brustultraschall genau abgeklärt und klassifiziert.
Bilder: Erika Fuchs, CHV
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MED: Aber es heißt doch, nur die Mammografie sei eine wirklich sichere Methode zur Brustkrebserkennung?
Jakobs: Dies ist nur bedingt richtig. Die Kombination der einzelnen Bildgebungsmethoden steigert die Detektionsrate von Brustkrebs.
» Wir arbeiten daran,
die Bildgebung so weit zu
verbessern, dass Indifferenzen
eliminiert werden.«
Rüdiger Jakobs ist Business Segment Manager
Ultraschall bei Siemens Deutschland
Volumenbildgebung. Mit den Matrixsensoren hat man große Fortschritte bei der Volumenbildgebung im Ultraschall gemacht. Ich
denke, auch hier gibt es auf jeden Fall noch ein großes Potential
für Innovationen.
MED: Sie sagten, Sie gehen davon aus, dass es noch viele Innovationen geben wird. Welche werden das sein?
Jakobs: Wir arbeiten zum Beispiel daran, aus dem Frequenzspektrum des Ultraschalls mehr Informationen zu gewinnen. Zu diesem Zweck werden die Softwarealgorithmen für die Ultraschallgeräte weiterentwickelt, um die Bildgebung so weit zu verbessern,
dass Indifferenzen, die sich an den Oberflächen bilden, eliminiert
werden und die Abgrenzung der Organe deutlicher dargestellt
werden kann, aber auch eine bessere Abgrenzung zu Läsionen
möglich wird.
MED: Was wäre der größte Fortschritt, den sich Ultraschallgeräteentwickler wünschen?
Jakobs: Wünschenswert wäre natürlich eine isotrope Informationsverteilung – so wie beim CT, bei dem in jeder Schicht die Auflösung gleich gut bleibt. Das wäre ein großer Vorteil bei der Volumenbildgebung mittels Ultraschall, liegt wohl aber noch in weiter
Ferne.
MED: Welche Komponenten müssten verbessert werden, um
MED: Vielen Dank für das Gespräch.
Ultraschallgeräte zu verbessern?
Jakobs: Da wären zum Beispiel die Wandler im Ultraschallkopf zu
nennen, die die Signale aufnehmen. Die Ultraschallwellen werden
von speziellen Kristallen mittels piezoelektrischer Effekte erzeugt.
Wir wissen, dass – je nachdem, aus welchem Material der Kristall
besteht – die Signale unterschiedlich wiedergegeben werden. Hinzu kommt, dass die Bandbreite des Ultraschalls durch Einkristallschallköpfe breiter wird als bei traditionellen Kristallen, die aus
mehreren Schichten aufgebaut sind. Ein weiterer Punkt ist die
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Buchtipp
Eva-Marie Müller-Stüler
Mathematische Analyse des Dopplersignals zur
quantitativen Bestimmung des Blutflusses
ISBN 978-3-8440-0716-9, 187 Seiten, 59 Abbildungen, 48,80 Euro
www.med-eng.de/Dopplersignalanalyse
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