Digitaler Ultraschall – SonoPilot®-thermo

Integriertes System zur Navigation und Kontrolle thermischer Therapien mittels Ultraschall.

Vorstellung auf der MEDICA 2005 in Halle 10 Stand F 05.

Auf der MEDICA 2005 stellen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT ein integriertes System zur Navigation und Kontrolle thermischer Ablationsvorgänge (SonoPilot®-thermo) vor. Das System basiert auf der digitalen Ultraschalltechnologie, die es erlaubt, Gewebeparameter quantitativ zu erfassen und für die Navigation und Kontrolle von Therapien zu nutzen. Das System wurde im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kompetenzzentrums MOTIV am Fraunhofer IBMT entwickelt, wo die Abteilung Ultraschall mit über 35 Mitarbeitern und 18-jähriger Erfahrung in vier Arbeitsgruppen die gesamte Kompetenz zur Lösung von medizinischen, biotechnologischen und technischen Aufgabenstellungen im Bereich Ultraschalltechnologie anbietet. Das Entwicklungsangebot reicht von Beratung und Machbarkeitsstudien über Labormuster und Prototypentwicklung bis hin zur zertifizierten Produktentwicklung und Evaluierung. Die Kompetenzen der Arbeitsgruppen erlauben eine In-House-Entwicklung aller einzelnen Systemkomponenten vom Transducer über elektronische Systemkomponenten und Verfahren bis hin zur Sensorfertigung.

Der Nutzen und Wert einer Technologie wird durch die Bandbreite und Anzahl der möglichen Anwendungen bestimmt. Dabei gilt: Je einfacher das Grundprinzip, desto erfolgreicher die Technologie. Der Einsatz mechanischer Wellen im nichthörbaren Bereich – Ultraschall – ist dafür ein überzeugendes Beispiel.

Im ausgehenden 19. Jahrhundert entdeckt, dauerte es, bedingt durch die benötigte, aber erst später entwickelte echtzeitfähige elektronische Signalverarbeitung eine Weile bis die Technologie zur heutigen Bedeutung reifte. Nach ersten, heutzutage gut etablierten Anwendungen als Sonar zur Ortung von Schiffen und Minen und zur Charakterisierung von Werkstoffen und Bauteilen im industriellen Bereich, dient Ultraschall seit über 50 Jahren zur mittlerweile am häufigsten verwendeten Bildgebungsmodalität für die medizinische Diagnostik. Routineuntersuchungen in verschiedensten medizinischen Gebieten, insbesondere der pränatalen Diagnostik werden erst durch die Nicht-Invasivität und die geringen Kosten dieser Technologie ermöglicht. Neben diesen Eigenschaften sorgt die Robustheit und Skalierbarkeit dieser Technologie für ein bis heute ständig steigendes Spektrum an Anwendungen. So können durch eine Skalierung der Frequenz kleinste Strukturen wie einzelne biologische Zellen im Submikrometerbereich abgebildet und charakterisiert werden, geringste Probenmengen analysiert werden sowie Proben und Partikel bis in den Nanometerbereich schonend manipuliert werden. Durch eine Skalierung der Leistung können in der chemischen und biotechnologischen Prozesstechnik durch Einbringen von Ultraschall Prozesse beeinflusst und beschleunigt werden und in der Medizin Krankheiten therapeutisch behandelt werden. Ein Trend für alle Anwendungen ist dabei der Einsatz immer höher integrierter, feiner auflösenderer Systeme und die Kombination unterschiedlicher sich ergänzender Technologien sowie die Erweiterung der Bildgebung von der reinen Diagnostik hin zu Systemen, die den Arzt bei der Durchführung therapeutischer Maßnahmen unterstützen.

Beim Einsatz minimalinvasiver Behandlungsmethoden wie beispielsweise der thermischen Ablation von Weichteiltumoren werden integrierte Systeme benötigt, die dem Arzt mehr Informationen und damit mehr Sicherheit bei der Durchführung der Therapie geben. Dazu zählen die Bereiche Diagnostik, Planung, Navigation, Kontrolle bis hin zum Monitoring der Therapie. Zur Entwicklung solcher Systeme sind bildgebende Verfahren unabdingbar, wobei insbesondere der nichtinvasiven, echtzeitfähigen und kostengünstigen Ultraschallbildgebung eine besondere Rolle zukommt.

Besuchen Sie uns auf der MEDICA 2005 in Halle 10 Stand F 05.

Ihre Ansprechpartner:

Dr. Robert Lemor
Telefon : 06894 / 980-225
Fax: 06894 / 980 – 400
Email : robert.lemor@ibmt.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Steffen Tretbar
Telefon: 06894 / 980-226
Fax: 06894 / 980 – 400
Email: steffen.tretbar@ibmt.fraunhofer.de