Prisma

Blick durch die Haut

Gewebe langfristig überwachen mit Ultraschallpflaster

Foto: Hu et al 2023

us | Wenn ein Arzt wissen will, was unter der Haut seines Patienten vor sich geht, stehen ihm begrenzte Möglichkeiten zur Verfügung. Entweder er gibt sich mit bildgebenden Verfahren zufrieden, die nur kurzzeitige Messungen erlauben oder eine eingeschränkte Auflösung haben. Oder er muss auf invasive Methoden zurückgreifen. Wenn es nach Ingenieuren der University of California in San Diego geht, könnten Mediziner bald eine Technologie nutzen, die es ihnen erlaubt, Gewebe über einen längeren Zeitraum nicht-invasiv zu überwachen. Dies soll mit einem dehnbaren Ultraschall-Array möglich werden, das wie ein Pflaster auf der Haut getragen wird. Es enthält sieben Elektrodenschichten, die von wasserdichtem Silikonelastomer eingeschlossen sind. Damit können Gewebeveränderungen, wie zum Beispiel Muskel­verletzungen, in bis zu 4 cm Tiefe untersucht werden. Ihre Entwicklung testeten die Wissenschaftler, indem sie den Verlauf eines Muskelkaters an Freiwilligen untersuchten. Die Probanden trainierten für eine halbe Stunde intensiv ihren Bizeps und trugen an den folgenden fünf Tagen immer wieder den Ultraschallsensor. Eine Gruppe erhielt nach dem Training eine Massage, eine Gruppe erwärmte die trainierten Muskeln und die dritte Gruppe erholte sich ohne zusätzliche Maßnahmen vom Training. Anhand der Ultraschallmessungen konnten die Forscher die Mikroverletzungen der beanspruchten Muskeln bereits sichtbar machen, bevor die Teilnehmer den Muskelkater spürten. Außerdem konnten sie den zeitlichen Verlauf der Regeneration nachvollziehen. Dabei wurde deutlich, dass sowohl eine Massage als auch eine Wärme­behandlung die Erholung beschleunigten. Anwendung finden könnte die neue Technologie auch, um Tumorwachstum zu verfolgen und die Wirksamkeit einer Krebstherapie in Echtzeit zu beobachten. |

Literatur

Hu H et al. Stretchable ultrasonic arrays for the three-dimensional mapping of the modulus of deep tissue. Nat Biomed Eng 2023, (10):1321-1334.

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