Ultraclear

Ein handgehaltenes Messgerät zur Detektion radioaktiv markierter Lymphknoten mittels Fusion von Ultraschall- und Szintigraphiebildgebung.

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Projektbeteiligte

Ultraclear ist ein internationales Forschungsprojekt, das in Zusammenarbeit zwischen Industrie und Universitäten durchgeführt wird. Beteiligt sind vier Partner: die AGH University of Science and Technology und MedSun Labs aus Polen sowie GBN Systems GmbH und das Institut für Medizingerätetechnik der Universität Stuttgart auf deutscher Seite.

Fördergeber

Das Projekt wird in Polen vom Nationalen Zentrum für Forschung und Entwicklung im Rahmen des INNOGLOBO-Programms gefördert. In Deutschland erfolgt die Finanzierung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM).

Projektbeschreibung

Zur Diagnose von Metastasen werden bildgebende Verfahren eingesetzt. Um das genaue Krankheitsstadium zu bestimmen, kann eine Biopsie durchgeführt werden, bei der Gewebeproben entnommen und histologisch untersucht werden. Eine schonendes und kostengünstiges bildgebendes Verfahren ist die Untersuchung mittels Ultraschall. Allerdings lassen sich Lymphknoten im Ultraschallbild oft nur schwer vom umliegenden Gewebe unterscheiden.

Das Forschungsprojekt Ultraclear befasst sich mit der Kombination von Ultraschall und Szintigraphie, um eine präzisere Detektion der Lymphknoten zu ermöglichen. Dazu wird ein neuartiges Gerät entwickelt, das einen Ultraschallkopf und ein speziell konzipiertes Szintigraphie-Modul – vergleichbar mit einer handgehaltenen Gammakamera – in einem Gehäuse vereint. Das Szintigraphie-Modul bestimmt mithilfe speziell angeordneter Photodioden die dreidimensionale Position eines radioaktiv markierten Lymphknotens. Diese Positionsdaten werden anschließend mit dem Ultraschallbild fusioniert. Durch dieses Verfahren soll eine genauere Identifikation der Lymphknoten erreicht und die Strahlenbelastung für den Patienten im Vergleich zu herkömmlichen szintigraphischen Methoden reduziert werden. Zudem soll das Gerät kostengünstig in der Herstellung und Anwendung sein.

Komplettes System zur Vorprüfung der Dioden. (1) Gehäuseende mit Diode, (2) abgeschirmtes Gehäuse für die Verstärkerelektronik, (3) abgeschirmtes Kabel, (4) Mikrocontroller zur Signalverarbeitung, (5) DC-Stromversorgung (Batterie, 9 V). Nicht abgebildet: Heizungsregelkreis und Spannungsversorgung.
Komplettes System zur Vorprüfung der Dioden. (1) Gehäuseende mit Diode, (2) abgeschirmtes Gehäuse für die Verstärkerelektronik, (3) abgeschirmtes Kabel, (4) Mikrocontroller zur Signalverarbeitung, (5) DC-Stromversorgung (Batterie, 9 V). Nicht abgebildet: Heizungsregelkreis und Spannungsversorgung.

Zusätzlich soll die Entnahme von Gewebeproben erleichtert werden. Hierfür wird eine teilautonome Biopsie-Führung entwickelt, die an das Gerät angebunden werden kann. Diese Führung ermöglicht eine automatische Einstellung des Einstichwinkels auf Basis der fusionierten Bilddaten. Dadurch soll sowohl die Durchführung der Biopsie vereinfacht als auch die Sichtbarkeit der Biopsienadel im Ultraschallbild verbessert werden.

Insgesamt konzentriert sich die Forschung des Projekts auf folgende Bereiche:

  • Gammadetektion
  • Kollimatordesign
  • Detektionsalgorithmen
  • Phantomherstellung
  • Bildfusion
  • Teilautonome Biopsie

Publikationen

  • Behling M, Wezel F, Pott PP, Miniature low-cost γ-radiation sensor for localization of radioactively marked lymph nodes, submitted
Dieses Bild zeigt Peter P. Pott

Peter P. Pott

Prof. Dr. rer. nat. habil.

Institutsleitung

Dieses Bild zeigt Robin Meffle

Robin Meffle

M.Sc.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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