Detektion von Mikroblasen (Monitoring)
In der Herzchirurgie werden Herz-Lungen-Maschinen eingesetzt, die während der Operation zeitweise die Funktion des Herzens und der Lunge übernehmen. Hierfür wird das Blut durch künstliche (extrakorporale) Kreisläufe geleitet. Dabei können sich Mikroblasen bilden, die den Patienten gefährden. Wissenschaftlich konnte belegt werden, dass transkraniell (d. h. durch den Schädel hindurch) detektierte Mikroembolien in der mittleren zerebralen Arterie in enger Beziehung zu der Konzentration der Mikrobläschen in der extrakorporalen Zirkulation stehen und somit für neurophysiologische Defizite nach der Operation verantwortlich sein können. Sogenannte Blasenzähler können mit Hilfe des Dopplerverfahrens schon kleinste Mikroblasen mit Ultraschall detektieren und klassifizieren, sowie den zeitlichen Verlauf von Anzahl, Größe und Volumen darstellen. Mit dem Einsatz solcher Blasenzähler steht ein effektives Instrument zur Überwachung und Vermeidung von Embolien während der Operation zur Verfügung.
Blasendetektor zur Detektion von Mikroblasen in Schlauchsystemen (Bildquelle: gampt)
Blutstrukturanalyse
Blut in künstlichen Kreisläufen wie in Dialyse- und Herz-Lungen-Maschinen gerinnt spontan. Ohne Gegenmaßnahmen besteht die akute Gefahr einer Verstopfung durch Blutgerinnsel (Thromben) im Schlauchsystem, den angeschlossenen Geräten oder dem Patienten. Mit Gerinnungshemmern (z. B. Heparin) wird dieser Prozess unterdrückt. Ihre Dosierung resultiert bisher zum einen aus regelmäßig durchgeführten Labor-Schnelltests, die die individuelle Wahrscheinlichkeit der Blutgerinnung definieren, zum anderen aus Erfahrungswerten des Personals. Eine Überdosierung birgt die Gefahr von Blutungen in Magen, Nieren und Hirn. Ein Echtzeit-Monitoring der Gerinnungsneigung wird in der klinischen Praxis zur zeitabhängigen Dosierung und damit zur Gewährleistung der Patientensicherheit sowie zur Kostenreduktion der eingesetzten Medikamente dringend benötigt. Die Ultraschallanalyse von Rückstreuung, Dopplerfrequenzverschiebung und Deformationsfeldern bietet eine nicht-invasive Möglichkeit, die Gerinnungsneigung in Echtzeit abzubilden sowie die Dosierung der Gerinnungshemmer nach dem tatsächlichen Bedarf zu steuern.
Qualitätsmanagement (Konstanzprüfung in der Sonographie)
Durch den gestiegenen Einsatz von Ultraschallgeräten in allen Bereichen der medizinischen Diagnostik wird die seit Jahren diskutierte und in den USA sowie Japan bereits durchgesetzte Einführung einer gesetzlich geregelten Qualitätssicherung immer zwingender. Voraussetzung dafür sind vor allem die Entwicklung geeigneter Sensortechnik und Prüfphantome sowie standardisierter Verfahren, die eine effektive Konstanzprüfung unter klinischen Bedingungen ermöglichen.
Elastographie und Gewebecharakterisierung