© ETH Zurich

Onderzoekers van de ETH Zürich hebben een technologie ontwikkeld op basis van ultrageluid om het menselijk lichaam niet-invasief te onderzoeken. Deze methode kan de basis vormen voor het maken van beelden van de hersenen in hoge resolutie. In vergelijking met computertomografie (CT) of röntgenstraling heeft ultrageluid een groot voordeel: het is onschadelijk voor het lichaam. Dit maakt het mogelijk het weefseltype te bepalen en te onderscheiden. Bijvoorbeeld om het verschil te kunnen zien tussen hersenmassa of tumorweefsel. Bovendien is het veel kostenefficiënter dan een MRI-onderzoek, schrijft ETH Zürich in een persbericht.

Golffysica

De technologie is ontwikkeld op basis van echografie voor medische beeldvorming en seismologie voor beeldvorming van het inwendige van de aarde om de voortplanting van golven door materie te meten. Wanneer seismische golven bijvoorbeeld stuiten op materiaalverschillen in het inwendige van de aarde, worden zij op hun raakvlakken weerkaatst. Als gevolg daarvan verandert de snelheid van de golven. Als onderzoekers deze golven aan het oppervlak meten, kunnen zij conclusies trekken over de structuur van het inwendige van de aarde.

Met behulp van algoritmen en krachtige computers kunnen professoren deze golfgegevens gebruiken om de driedimensionale structuur van de aarde te karakteriseren. De parallellen in de voortplanting tussen ultrageluid en aardbevingsgolven, alsmede de knowhow van het team op het gebied van de golffysica, brachten de ETH-wetenschappers ertoe ook de voortplanting van golven voor medisch ultrageluid te bestuderen.

Scanner

Voor hun model gebruiken de onderzoekers eerst een MRI-scan van de hersenen als referentie. Vervolgens voeren zij berekeningen uit met verschillende parameters, totdat het gesimuleerde beeld overeenkomt met dat van de MRI. Met deze methode wordt een kwantitatief beeld verkregen in plaats van het minder informatieve grijswaardenbeeld dat gebruikelijk is bij conventionele echografie.

Door alle informatie van het volledige golfveld te gebruiken, kunnen de onderzoekers de fysische eigenschappen van het medium op elk punt in de hersenen correct in kaart brengen. Een bijzondere uitdaging blijft de complexe geometrie van de schedel, als gevolg van oog-, neus- en kaakholten, die in de simulatie nauwkeurig moet worden gemodelleerd zonder de rekentijd drastisch te verhogen.

A possible setup for an ultrasound device which could be used to image the brain.
A possible setup for an ultrasound device that could be used to image the brain © ETH Zürich

Geselecteerd voor jou!

Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.

Doneer

Persoonlijke informatie