Ultraschall statt MRT: Schnelle Diagnosen bei Schlaganfällen

29/11/2024

Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) arbeiten an einer neuen Ultraschallmethode, die in Kombination mit KI-gestützter Bildanalyse das Gehirn von Neugeborenen hochauflösend darstellt.

Ziel ist die Verbesserung der Diagnostik bei Schlaganfällen und Asphyxie, einem gefährlichen Sauerstoffmangel bei Säuglingen. Das Projekt wird von der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM) mit 180.000 Euro unterstützt.

Bild: Ultraschalluntersuchung vom Kopf eines Babys

Die neue Ultraschalltechnik unterstützt detaillierte Diagnosen bei Neugeborenen.

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Schlaganfälle bei Neugeborenen treten häufig während oder direkt nach der Geburt auf. Ihre Diagnose erfolgt meist mit einem Magnetresonanz-Tomographen (MRT), was jedoch oft herausfordernd ist. "Die unverknöcherte Region – die Fontanelle – erlaubt es uns, das Gehirn von Säuglingen per Ultraschall zu untersuchen", erklärt Dr. Adrian Regensburger von der Kinder- und Jugendklinik am Universitätsklinikum Erlangen. Anders als bei Erwachsenen bietet die weiche Schädelstruktur eine direkte Sicht auf das Gehirn.

Während normale Ultraschallgeräte jedoch nur begrenzte Details liefern, verwendet das Team Hochgeschwindigkeits-Ultraschallgeräte und Kontrastmittel, das mit kleinen Gasbläschen gefüllt ist. Diese Gasbläschen machen die Gefäße im Gehirn sichtbar und ermöglichen die Analyse von Blockaden oder Verengungen.

Künstliche Intelligenz als Diagnosetool

Die Forschenden setzen auf KI, um die Bewegungen der Kontrastmittel-Bläschen durch das Gehirn zu verfolgen. Hochgeschwindigkeits-Ultraschallgeräte, die bis zu 300 Bilder pro Sekunde aufnehmen, erleichtern der KI die präzise Nachverfolgung. "Dadurch können wir nicht nur die Gefäße sichtbar machen, sondern auch genau analysieren, wo es Verengungen oder Blockaden gibt", erläutert Regensburger.

Zukünftige Studien sollen zudem einen dreidimensionalen Schallkopf integrieren, um noch detailliertere Bilder zu erzeugen. Diese sogenannte Ultrasound Localization Microscopy wurde bereits in einer Studie der Fachzeitschrift Stroke vorgestellt.

Fokus auf Asphyxie und Hirnschäden

Ein weiterer Schwerpunkt der Forschung liegt auf Asphyxie, einem Sauerstoffmangel bei Neugeborenen. Die Methode könnte helfen, betroffene Hirnareale frühzeitig zu identifizieren und so Therapien einzuleiten, um dauerhafte Schäden zu verhindern. Diese Erkenntnisse könnten nicht nur die Diagnostik, sondern auch zukünftige Therapiemaßnahmen verbessern. "Wir hoffen, dadurch auch früher Behandlungsschritte einleiten zu können, etwa um das verursachende Blutgerinnsel aufzulösen", ergänzt der Mediziner.

Zukunftsperspektiven der Ultraschalltechnologie

Das Projekt könnte nicht nur die medizinische Versorgung in Kliniken mit begrenzten MRT-Kapazitäten verbessern, sondern auch die Diagnosezeit erheblich verkürzen. Mit der Unterstützung der DEGUM wollen die Forschenden die Methode weiterentwickeln und ihre Praxistauglichkeit in der Neonatologie testen.

MEDICA.de; Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Mehr über die FAU unter: www.fau.de