Das zunehmende Übergewicht in der Bevölkerung stellt auch die Diagnostik mittels Ultraschall vor Probleme, weil Fettschichten die Bildqualität negativ beeinflussen.
Erkrankungen und Fehlbildungen von Ungeborenen sollen bald besser erkannt werden.
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In der Schwangerschaft werden Ultraschalluntersuchungen heute routinemäßig durchgeführt. Es lassen sich damit beispielsweise das Alter des Fötus bestimmen, chromosomale Anomalien oder körperliche Beeinträchtigungen erkennen und das Frühgeburtsrisiko abschätzen.
Voraussetzung für all diese Anwendungen ist eine adäquate Qualität der mittels Ultraschall erzeugten Bilder. Es gibt jedoch Situationen, in denen die Bildqualität unzureichend ist. So ändern etwa Fettschichten die Schallgeschwindigkeit, was die Bildqualität bei Fötusuntersuchungen drastisch reduziert. "Auch wenn Schwangere sehr dünn sind, kann das ein Problem für die Bildqualität bedeuten", erklärte der Leiter des "CD-Labors für Modellierung und Simulation von neuen Ultraschallgeräten", Otmar Scherzer, Chef der Forschungsgruppe Computational Science an der Fakultät für Mathematik der Universität Wien, gegenüber der APA.
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Der Wissenschafter und sein Team wollen unter anderem auf Methoden der Astronomie zurückgreifen. Dort werden etwa Verfahren eingesetzt, um atmosphärische Turbulenzen bei der Beobachtung von Sternen mit optischen Teleskopen zu kompensieren. Diese Methoden der sogenannten "adaptiven Optik" sollen auf ihre Tauglichkeit zur Kompensation von schallgeschwindigkeitsbedingten Störungen bei der Ultraschallbildgebung untersucht werden.
In der Astronomie wird der Spiegel des Teleskops verformt, um die atmosphärischen Störungen auszugleichen. Bei den Ultraschallgeräten wollen die Forscher diesen Effekt erzeugen, indem sie das Senden und das Messen der Ultraschallsignale zeitlich beeinflussen.
Ziel ist, damit "insbesondere zur Erhöhung der Bildqualität beizutragen, um Erkrankungen und Fehlbildungen in der pränatalen Diagnostik besser diagnostizieren zu können", so Scherzer. Dies könne durch passende Bildverarbeitungsalgorithmen und durch jeweils für die individuelle Patientin optimierte Ultraschallwellen erzielt werden. Mit Hilfe der von den Wissenschaftern entwickelten mathematischen Modelle sollen innovative Prototypen von Ultraschallgeräten entwickelt und aus medizinischer Sicht bewertet werden.
In den von der Christian Doppler Gesellschaft (CDG) für jeweils sieben Jahre genehmigten CD-Laboren kooperieren Wissenschafter mit Unternehmen im Bereich anwendungsorientierte Grundlagenforschung. Das Budget kommt dabei jeweils zur Hälfte über das Wirtschaftsministerium von der öffentlichen Hand und den Unternehmenspartnern. Im konkreten Fall ist das GE Healthcare Austria, der laut CDG zu den weltweit größten Anbietern von Ultraschallgeräten gehört.
Mehr Infos: CD-Labor: https://www.csc.univie.ac.at/ultrasound/; CDG: https://www.cdg.ac.at/