Genauere Ultraschallaufnahmen mit Mikroblasen

Französische Forscher haben eine Methode entwickelt, mit deren Hilfe die Auflösung von Ultraschallaufnahmen deutlich gesteigert werden kann.

  • Marianne Heukenkamp
  • geschrieben am: 04.11.2013
  • Autor: M. Heukenkamp
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Ultraschallaufnahme: Mikrokanäle (links) können
mit reflektierenden Mikroblasen (rechts)
genauer sichtbar gemacht werden als mit
herkömmlichenUltraschallsonden (Mitte).
©: Institut Langevin (CNRS/ESPCI /INSERM)

Hochauflösende Ultraschallbilder

Wie das Wissenschaftsportal Wissenschaft aktuell berichtet, ist es Wissenschaftlern des Institut Langevin Ondes et Images, das sich mit der Erforschung der Physik von Wellen und Bildern beschäftigt, gelungen, eine Methode zu entwickeln, die zu hochauflösenden Ultraschallbildern führt. Dabei wird eine Flüssigkeit, die kleinste Bläschen enthält, in die darzustellenden Gefäße – im Test waren es künstliche Blutgefäße – gepresst. Die Miktrobläschen zerplatzen unter dem Einfluss der Ultraschallwellen und reflektieren dabei die Ultraschallsignale.

Olivier Couture vom Institut Langevin zum Ziel der Forschungsarbeiten: „Bisher können Ultraschallsonden keine Objekte auflösen, die kleiner sind als die verwendete Wellenlänge“. Das beschränkt die Auflösung von Ultraschallbildern deutlich. So können selbst mit modernen Geräten und Sonden Strukturen, die kleiner als ein zehntel Millimeter sind, nicht erkannt werden. Die französischen Forscher konnten bei ihren Versuchen an künstlichen Blutgefäßen die Auflösung um das 13fache steigern. Die Signale, die von den zerplatzenden Mikrobläschen, die etwa ein Millionstel Meter messen (1 Mikrometer), erzeugt werden, müssen von einem Computerprogramm gefiltert und so bearbeitet werden, dass ein Bild des Gefäßes, in dem sie sich bewegen, entsteht.

Klinischer Einsatz

Nachdem die Versuche an Modellen sehr erfolgreich abgeschlossen wurden, planen die Forscher eine Erprobung an Lebewesen. Vorausgesetzt, dass die Tests ebenso gute Ergebnisse liefern und keine negativen Nebenwirkungen auftreten, ist der Schritt zu einem klinischen Einsatz nicht mehr groß. Mit Hilfe der Methode könnten kleinste Blutgefäße bis hinzu den Kapillargefäßen dargestellt werden und damit Verstopfungen und andere Gefäßprobleme frühzeitig diagnostiziert werden.

Der Artikel zu den Forschungsarbeiten wurde unter dem Titel „Sono-activated ultrasound localization microscopy“ in der Fachzeitschrift „Applied Physics Letters“ veröffentlicht.