Laser-Ultraschall des MIT in der Anwendung

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Science
12/21/2019

Laser-Ultraschall durchleuchtet Körper ohne Berührung

Forscher des MIT haben eine neue noninvasive Bildgebungsmethode entwickelt, bei der Ultraschallbilder durch Laser entstehen.

Untersuchungen, bei denen Körper bis in einige Zentimeter Tiefe durch Ultraschall durchleuchtet werden, gelten im Allgemeinen als harmlos und gut verträglich. Bei einigen Anwendungsfällen kann es jedoch bereits störend sein, dass eine Ultraschallsonde auf die Haut gedrückt wird, etwa bei Brandopfern oder Kleinkindern. Am Massachussetts Institute of Technology (MIT) wurde nun eine Methode entwickelt, wie man Ultraschalluntersuchungen ohne Kontakt mit der Haut durchführen kann.

Erhitzen und abkühlen

Wie die Forscher schildern, wird bei dieser Methode ein Laserstrahl eingesetzt, der Blutgefäße unter der Haut in einer raschen Frequenz erhitzt und wieder abkühlen lässt, wodurch Schallwellen entstehen. Diese Schallwellen reisen durch den Körper und reflektieren zurück zur Haut, wo die mikroskopischen Schwingungen von einem weiteren Laser erfasst werden. Auf diese Art erhält man Ultraschallbilder durch ein Gerät, das bis zu einem halben Meter vom Patienten entfernt platziert werden kann.

Die Untersuchung ist lediglich durch einen farbigen Lichtpunkt auf der Haut des Patienten erkennbar. Der eingesetzte Laser arbeitet mit einer Wellenlänge von 1550 Nanometern, die sicher für Haut und Augen ist.

Schreien mit Taschenlampe

Weil die Schallwellen in unterschiedlichen Richtungen auf der Haut messbar werden, benötigt die Methode den Einsatz ausgeklügelter Algorithmen zur Interpretation. Brian W. Anthony, einer der beteiligten Forscher, bringt dazu folgende Analogie: "Es ist, wie wenn wir konstant in den Grand Canyon hineinschreien würden, während wir über den Felswänden entlang spazieren und an verschiedenen Orten zuhören. Das liefert dir genügend Daten, um die Geometrie all der Dinge im Inneren herauszufinden, wo die Schallwellen aufprallen - nur das Schreien wird mit einer Taschenlampe gemacht."

Wie Gizmodo berichtet, wird die neue Bildgebungsmethode nun weiterentwickelt und verbessert. Unterdessen gibt es jedoch auch Sorgen, dass die Methode Gesundheitsuntersuchungen möglich machen könnte, die ohne Wissen oder Einwilligung der Untersuchten erfolgen.