Video • Fantastisches Plastik
Ein simpler Trick ermöglicht 3D-Ultraschallbilder
Perforierte Kunststoffscheibe könnte Medizin revolutionieren
Extrem detailreiche 3D-Ultraschallbilder lassen sich künftig mit einer einfachen Technik gewinnen. Entwickelt haben sie Forscher der Technischen Universität Delft (TU Delft) und des Erasmus Medical Center in Rotterdam. Die Wissenschaftler haben Ultraschallwellen, die in den Körper geschossen werden, durch eine Plastikscheibe geschickt. "Wir haben ein komplexes Lochmuster hineingebohrt", sagt Forschungsleiter Pieter Kruizinga. Die Wellen werden dadurch abgelenkt, sodass ein Muster entsteht. Ein Computer rechnet dann damit.
Weltraum-Rechenverfahren
Das Prinzip funktioniert mit einer Technik namens "Compressive Sensing". Das ist ein Verfahren zur Erfassung und Rekonstruktion von Signalen, etwa in Weltraumteleskopen. Dabei werden Daten, die später nicht mehr benötigt werden, gar nicht erst erfasst. In Digitalkameras beispielsweise lassen sich so Bildsensoren einsparen, sodass sie kleiner und billiger werden.
3D-Ultraschallbilder werden in Medizin und Forschung immer wichtiger. Sie lassen sich nutzen, um Verkalkungen in Arterien zu erfassen oder Missbildungen von ungeborenen Babys zu erkennen. Der apparative Aufwand ist allerdings groß. In vielen nicht hochindustrialisierten Ländern sind die Geräte unbezahlbar. Die neue Methode kann die Kosten drastisch reduzieren. Dadurch wird auch das Gesundheitswesen, etwa in Deutschland, entlastet.
3D-Geräte billig und mobil
Wir erwarten, dass es uns in naher Zukunft gelingt, hochwertige 3D-Bilder mit Geräten zu erzeugen, die weitaus kleiner und billiger sind als jetzige 3D-Ultraschall-Scanner
Pim van der Meulen
Noch ist die Empfindlichkeit des Systems im Vergleich zu herkömmlichen 3D-Geräten nicht befriedigend. Nun muss die Rechenmethode verbessert werden, sodass gleichwertige Bilder entstehen. "Wir erwarten, dass es uns in naher Zukunft gelingt, hochwertige 3D-Bilder mit Geräten zu erzeugen, die weitaus kleiner und billiger sind als jetzige 3D-Ultraschall-Scanner", sagt Pim van der Meulen von der TU Delft, der zum Entwicklerteam gehört. Kruizinga gesteht zu, dass die für die Methode nötigen leistungsfähigen Computer teuer sind. "Aber das ist vernachlässigbar gegenüber den Kosten für eine 3D-Maschine herkömmlicher Art."
Quelle: TU Delft/pressetext
18.12.2017
