Was macht Ultraschall mit menschlichem Gewebe und wie wirkt er sich auf Krebstherapien aus?

Die Grundlagenforschung an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt hat ein zusätzliches Standbein im Bereich Technik und Medizin. Das aktuell vom FWF genehmigte Projekt Numerical Simulation of Acoustics-Acoustics- and Structural Mechanics-Acoustics-Couplings on Nonmatching Grids geht der Frage nach, wie sich Schall im Körper ausbreitet und welche Effekte dadurch beim menschlichen Gewebe festgestellt werden können.

Untersucht wird unter anderem die Auswirkung von Leistungsultraschall bei der Krebstherapie. Derzeit geht man von der These aus, dass der fokussierte Leistungsultraschall nur das vom Krebs erfasste Gewebe stark erwärmt (dadurch sterben die Zellen ab), jedoch das umgebende gesunde Gewebe nicht beeinträchtigt wird. Neueste bildgebende Verfahren zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist.

Ziel des Projekts ist es nun, die Interaktion zwischen dem Leistungsultraschall, der von außen in den Körper eingebracht wird, und dem menschlichen Gewebe realitätsnahe zu modellieren. Darauf aufbauend wird ein Computersimulationsprogramm entwickelt, welches eine virtuelle Krebsbehandlung mit Leistungsultraschall ermöglicht, um so die tatsächliche Wirkung des Ultraschalls auf das gesamte Gewebe klären zu können.

Das Projekt wird vom FWF (Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung) gefördert und wird interdisziplinär zwischen dem Institut für Intelligente Systemtechnologien/Angewandte Mechatronik (Prof. Dr. Manfred Kaltenbacher) der Fakultät für Technische Wissenschaften und dem Lehrstuhl Numerische Mathematik der Technischen Universität München (Prof. Dr. Barbara Wohlmuth) durchgeführt.