Modernste Entwicklung im Bereich Ultraschall: das Ultraschallbild im Blick dank augmentierter Realität

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Standard-Ultraschall (A), Augmentierter Realitäts-Ultraschall (B–C), Augmentierter Realitäts-Ultraschall mit In-situ-Visualisierung (D–F), und virtueller Führungslinie (F).

Durch Entwicklung des augmentierten Ultraschalls werden ultraschallgesteuerte Interventionen ergonomischer, einfacher erlernbar, zuverlässiger und schneller.

Ultraschall ist sowohl in der Diagnosestellungen als auch bei den ultraschallgesteuerten Interventionen nicht mehr wegzudenken. So werden z. B. pathologische Befunde wie Tumoren ultraschallgesteuert biopsiert. Gutartige, schmerzhafte Weichteilläsionen können abpunktiert werden, z. B. ein Gelenkserguss, Ganglien oder ein Serom. Auch Gelenkinfiltrationen mit Gabe von Cortison oder Hyaluronsäure können unter «Ultraschall-Sicht» erfolgen.

Zurzeit besteht ein Ultraschallgerät aus einem grossen Computer mit darüber montiertem Monitor und ist deshalb nicht selten – aufgrund der Grösse – schwierig im Raum zu positionieren. Fast immer muss deshalb der Kopf stark gedreht werden, um das Ultraschallbild zu sehen; dabei besteht die Gefahr, dass die Hände mit der Ultraschallsonde in der einen und der Nadel in der anderen Hand einige Millimeter verschoben werden – was ein erneutes Positionieren der Sonde zur Folge hat.

Die Forschungsgruppe hat ein System mitentwickelt, um das Ultraschallbild mit augmentierter Realität immer direkt im Blick zu haben (SonoEyes). In der sogenannten «Mixed-Reality-Brille» wie z. B. der Hololense von Microsoft folgt das Bild dem Blick der/des Untersuchenden. Durch einen Sprachbefehl lässt sich das Bild fixieren, z. B. direkt in der Blickverlängerung des zu biopsierenden Befundes. Diese Innovation ist bereits zugelassen und klinisch einsetzbar.

Eine weiterführende Entwicklung ist die sogenannte In-situ-Visualisierung, die erst im wissenschaftlichen Einsatz ist. Damit wird das Ultraschallbild mit Hilfe eines QR-tracking-Systems an der Ultraschallsonde direkt an den anatomisch zu untersuchenden Ort projiziert. So erscheint das Ultraschallbild direkt unterhalb der Ultraschallsonde an der exakten anatomischen Position in anatomisch korrekter Grösse. Dadurch wird es möglich, direkt in das Bild hinein zu biopsieren. In einer standardisierten Phantomstudie konnten wir zeigen, dass durch dieses System Ärztinnen und Ärzte ohne Ultraschallerfahrung schneller und exakter ultraschallgesteuert biopsieren können als bei einer normalen ultraschallgesteuerten Biopsie. In einer weiteren Studie, mit Medizinstudierenden der ETH, konnte gezeigt werden, dass die kommende Generation den augmentierten Ultraschall bevorzugte. Weitere Entwicklungen wie z. B. das Setzen einer automatisierten virtuellen Linie zur Biopsie-Steuerung wurde von unserer Gruppe mitentwickelt und wird aktuell wissenschaftlich untersucht.

PD Dr. med. Nadja Farshad ist Leitende Ärztin der Radiologie der Universitätsklinik Balgrist. Sie arbeitete von 2014–2017 als Oberärztin am Universitätsspital Zürich nach einem Fellowship am Hospital for Special Surgery (New York, 2012/13). Sie ist spezialisiert auf die Diagnostik des Bewegungsapparates und seit 2018 an der Universitätsklinik Balgrist klinisch und wissenschaftlich tätig.

Prof. Dr. med. Reto Sutter ist Chefarzt der Radiologie der Universitätsklinik Balgrist. Er ist spezialisiert auf die Diagnostik des Bewegungsapparates und seit 2010 an der Universitätsklinik Balgrist tätig. Für seine Forschungstätigkeit in muskuloskelettaler Radiologie wurde er 2018 mit der President’s Medal der International Skeletal Society ausgezeichnet.