Bildgebung durch photoakustische Tomographie oder PAT-Scan
nutzt lasererzeugte Ultraschallwellen, um subtile Veränderungen – von weniger als einem Millimeter bis zu 15 mm Tiefe – in den Venen und Arterien sichtbar zu machen, die menschliches Gewebe versorgen. Bisher war dieses Technologieprinzip zu langsam (5 Minuten/Bild), um für Ärzte nutzbare 3D-Bilder in ausreichender Qualität zu erzeugen. Denn während eines PAT-Scans müssen die Patienten völlig still sein, was bedeutet, dass jede Bewegung während eines langsameren Scans dazu führt, dass die Bilder unscharf werden und nicht klinisch verwendbar sind.
Das UCL-Team hat einen neuen Scanner entwickelt, der schneller ist und Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Arthritis diagnostizieren kann.
Seine Verfügbarkeit in der klinischen Praxis sollte innerhalb von 3 bis 5 Jahren wirksam sein.
„Wir haben in den letzten Jahren große Fortschritte bei der photoakustischen Bildgebung gemacht, aber es gab immer noch Hindernisse für den klinischen Einsatz.“erinnert sich einer der Hauptautoren, Professor Paul Beard von der UCL Medical Physics and Biomedical Engineering.
Ein Durchbruch im Zusammenhang mit der Beschleunigung der Zeit, die zum Erstellen eines Bildes erforderlich ist
Diese technischen Fortschritte haben es im Vergleich zu früheren TAP-Scannern ermöglicht, die für ein Bild benötigte Zeit um das Hundert- bis Tausendfache zu teilen. Eine Geschwindigkeit, die es ermöglicht, durch Patientenbewegungen verursachte Unschärfen zu vermeiden und sehr detaillierte Bilder in einer Qualität zu erhalten, die kein anderer Scanner liefern kann.
Viele Anwendungen: Ein möglicher Einsatz wäre die Beurteilung entzündlicher Arthritis mit der Möglichkeit, 20 Fingergelenke in nur wenigen Minuten zu „scannen“. Die neue Bildgebung wurde auch an 10 Patienten mit Typ-2-Diabetes, rheumatoider Arthritis oder Brustkrebs sowie an gesunden Kontrollpersonen getestet und konnte detaillierte 3D-Bilder des Mikrogefäßsystems erzeugen, die Deformationen und strukturelle Veränderungen in Gefäßen hervorheben oder detaillierte Hautentzündungen hervorheben Brustkrebs.
„Bei einem unserer Patienten konnten wir sogar glatte, gleichmäßige Gefäße im linken Fuß und verzerrte, wellige Gefäße im gleichen Bereich des rechten Fußes beobachten, was auf die Gefahr einer Gewebeschädigung hinweist. Die photoakustische Bildgebung könnte uns viel detailliertere Informationen liefern, die eine frühzeitige Diagnose und im weiteren Sinne eine genauere Überwachung des Krankheitsverlaufs oder des Ansprechens auf die Behandlung ermöglichen würden.“
Während bei anderen Patientengruppen noch weitere Untersuchungen erforderlich sind, um diese Ergebnisse zu bestätigen, ist die Praxis bereits am Werk, insbesondere durch DeepColor Imaging, ein UCL-Spin-out-Unternehmen, das weltweit eine Reihe von Scannern auf Basis der PAT-Technologie vermarktet.
