Laut eines neuen Artikels in der Fachzeitschrift "Science" haben Forschende des Massachusetts Institute of Technology einen briefmarkengroßen Aufkleber entwickelt, der 48 Stunden lang kontinuierlich hochauflösende Live-Ultraschallbilder von inneren Organen liefern kann. Die Ingenieure konnten so große Blutgefäße, Herz, Lunge und Magen der Probanden untersuchen - und das sogar, während diese joggten oder Rad fuhren.
Von der Fledermaus abgeguckt: So funktioniert Ultraschall
Grundsätzlich werden beim Ultraschall Schallwellen in den Körper entsendet. Diese haben eine Frequenz zwischen zwei und zwölf Megahertz. Wie ein Echo werfen dabei Knochen und Gewebe den Schall zurück. Und dies wird dann grafisch übersetzt. Das Ganze funktioniert also ähnlich wie die Raumorientierung von Fledermäusen. Damit das Ergebnis nicht verfälscht wird, muss Gel auf die untersuchte Fläche aufgetragen werden. Denn sonst kann die Luft zwischen Schallkopf und Haut das entsendete Ultraschall-Echo verschlucken.
Allgemeinmediziner diagnostizieren mit einem Ultraschallgerät Erkrankungen und Veränderungen an der Schilddrüse, im Bauchraum und an Gefäßen, ohne jede Strahlenbelastung oder operativen Eingriff. Ein entscheidender Vorteil gegenüber Röntgenuntersuchungen oder Biopsien. Zwar gibt es mittlerweile auch mobile Ultraschallgeräte, aber die sonst üblichen Maschinen sind sperrig und meist nur in Arztpraxen verfügbar.
MIT-Aufkleber: Ultraschallgerät im Briefmarken-Format
Dieses Problem geht die neue Erfindung der MIT-Wissenschaftler an. In den letzten Jahren gab es durchaus bereits ähnliche Versuche: Forschende entwickelten Geräte, die sich durch erhöhte Dehnbarkeit an die Bewegungen der Patientin oder des Patienten anpassen sollten. Doch die Ergebnisse wiesen meist eine zu schlechte Qualität auf. Der neue Ultraschall-Aufkleber des MIT-Teams erzeuge Bilder mit höherer Auflösung und längerer Lebensdauer, so verspricht es die Studie. Und das liege einerseits an einem dehnbaren Klebebelag aus zwei Elastomerschichten, die eine Lage Gel umschließen (Elastomer ist ein verformbarer Kunststoff). Andererseits seien die Ultraschallköpfe entscheidend: Im Gegensatz zu dem dehnbaren Klebebelag sind sie fest verankert.
Entwicklungspotenzial: Noch funktioniert das Ultraschall-Pflaster nicht drahtlos
Drahtlos funktioniert der aktuelle Prototyp jedoch noch nicht. Die Forschenden, unter ihnen Studienleiter Professor Xuanhe Zhao, wollen die Technologie aber weiterentwickeln. Idealerweise solle das Ultraschall-Pflaster, an verschiedenen Stellen des Körpers angebracht, drahtlos mit dem Smartphone kommunizieren. Mit passender Software könnten die entsprechenden Bilder dann bei Bedarf von KI-Algorithmen ausgewertet werden.
Einsatz in der Klinik: Schon jetzt Möglichkeiten für die Praxis
Darüber hinaus wäre die Verfügbarkeit ein wesentlicher Vorteil: Patienten könnten die Aufkleber problemlos von einer Arztpraxis oder Apotheke aus mit nach Hause nehmen und dann beim Sport tragen. Aber auch der derzeitige Prototyp biete schon jetzt Möglichkeiten für die Praxis: Die Aufkleber können zum Beispiel bei Patienten im Krankenhaus eingesetzt werden, ähnlich wie EKG-Aufkleber zur Herzüberwachung.
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