Autonomer Ultraschall: Entlastung für den medizinischen Alltag

Diese Systeme können Patientinnen und Patienten eigenständig untersuchen und 3D-Bilder des Gefäßsystems erstellen. "Wir wollen ein robotisches System mit künstlicher Intelligenz schaffen, das die Physik des Ultraschalls kennt, die Physiologie und Anatomie des Menschen analysiert und Ärztinnen und Ärzte darin unterstützt zu entscheiden, was zu tun ist", beschreibt Prof. Navab seine Vision.

Das entwickelte System kann Patientinnen und Patienten ohne Beisein einer Ärztin oder eines Arztes untersuchen. Der Ultraschallkopf ist an einem Roboterarm angebracht, der den Bauchraum oder den Unterarm der Betroffenen untersucht. Das System erstellt eigenständig 3D-Bilder von Gefäßen und visualisiert physiologische Parameter wie die Fließgeschwindigkeit des Blutes. Dadurch können Ärztinnen und Ärzte sich stärker auf die Betreuung und Beratung ihrer Patientinnen und Patienten konzentrieren.

Während Operationen an der Wirbelsäule nutzen die Forschenden das Konzept der "geteilten Kontrolle". Hierbei kann die Chirurgin oder der Chirurg den Ultraschall wie gewohnt einsetzen und sich gleichzeitig vom autonomen System unterstützen lassen. Beispielsweise kann das System während einer Injektion in ein Wirbelgelenk Bilder der jeweiligen Region bereitstellen, ohne die Operation zu stören. Diese Bilder werden mittels maschinellen Lernens analysiert, um Anomalien zu erkennen, wie etwa Frakturen der Wirbelkörper.

Autonome robotische Ultraschallsysteme bieten zahlreiche Vorteile:

• 3D-Bilder: Untersuchungsergebnisse liegen in 3D vor, was die Diagnostik erleichtert und Verbindungen sichtbar macht, die in 2D schwer zu erkennen sind.
• Vergleichbarkeit von Daten: Das System speichert Untersuchungsergebnisse und ermöglicht so Vergleiche über Jahre hinweg. Es erkennt Veränderungen in Gefäßen und anderen Strukturen.
• Zugang zu Gesundheitsuntersuchungen: Autonome Systeme können in medizinischen Zentren oder Apotheken eingesetzt werden, auch ohne medizinisches Fachpersonal. Dies ist besonders in entlegenen Gebieten nützlich.

Prof. Navab ist überzeugt, dass Menschen diese Technologie schnell akzeptieren werden: "Menschen messen schon heute ihren Puls, Körpertemperatur oder Blutdruck mit ihrer Smartwatch oder anderen digitalen Anwendungen", erläutert er. "Sie werden sicher auch mit Hilfe von robotischen Systemen Ultraschalluntersuchungen an sich machen lassen."

MEDICA.de; Quelle: Technische Universität München