Revolutionäre Ultraschalltechnologie: Neue Hoffnung für Neurologie-Patienten

Ultraschall hat in der Medizin bereits viele Anwendungsbereiche gefunden. Von der Diagnose bis hin zur Behandlung von verschiedenen Erkrankungen wird diese Technologie erfolgreich eingesetzt. Das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) in St. Ingbert arbeitet derzeit an einem speziellen Ultraschallsystem, das die Behandlung von Krankheiten wie Epilepsie, Parkinson, Depressionen, Suchterkrankungen oder den Auswirkungen von Schlaganfällen ermöglichen soll.

Das Besondere an diesem System ist, dass es einzelne Punkte in den tieferen Hirnregionen gezielt ansteuern kann. Dafür sind 256 individuell ansteuerbare Ultraschallwandlern vorgesehen, die durch eine 3D-Steuerung des Schallstrahls präzise stimulieren sollen. Die benötigten Daten für die Behandlung werden aus den Ergebnissen einer vorherigen Magnetresonanztomografie des Patienten gewonnen. Auf diese Weise können die Ärzte feststellen, welche Bereiche des Gehirns für die neurologische Erkrankung verantwortlich sind.

Die Positionsdaten werden in die Steuerungssoftware eingespeist, um die Ultraschallsignale präzise auszurichten. Um den Schallkopf auf den Kopf zu platzieren, wird ein flexibles Pad verwendet. Der Patient bemerkt von der Behandlung nichts. Der Ultraschall wird aufgrund seiner niedrigen Intensität als sicher angesehen. Zudem ist es nicht notwendig, das Haar abzurasieren, sondern es wird lediglich mit Kontaktgel behandelt.

Die Ultraschallfrequenzen, die in diesem System verwendet werden, liegen im niedrigen Bereich unter 1 MHz, zum Beispiel bei etwa 500 kHz. Die Forscher verwenden piezoelektrische Elemente für den Schallkopf, die ihre Oberfläche durch Spannung verändern und dadurch den Ultraschall erzeugen.

Ähnliche Methoden wie die elektrische Hirnstimulation werden bereits seit Jahrzehnten erforscht. Allerdings stellt die präzise Ansteuerung bestimmter Bereiche des Gehirns eine große Herausforderung dar. Das Forschungsteam unter der Leitung von Steffen Tretbar hat jedoch hohe Erwartungen an die neue Methode und kooperiert mit Industriepartnern aus verschiedenen Ländern wie Deutschland, der Europäischen Union, den USA, Kanada und Australien.

Durch die individuelle Steuerung der 256 elektronischen Kanäle wird die Ultraschall-Behandlung in der Lage sein, in 3D durchgeführt zu werden. Die Elemente des Schallwandlers werden in einer schachbrettartigen Anordnung verwendet, um das gewünschte Gehirnareal aus verschiedenen Winkeln zu bestrahlen. Das Ultraschallgerät kann so programmiert werden, dass die Strahlen entweder in einer vordefinierten Sequenz gesendet werden oder bestimmten Bewegungsmustern folgen. In Zukunft wird es möglich sein, alle Parameter individuell anzupassen.

Die Forscher erhoffen sich durch diese Methode die Auflösung von Plaque in den Gehirnzellen bei Alzheimer-Erkrankungen oder die Behandlung von Depressionen. Steffen Tretbar betont, dass Forscher die Möglichkeit haben, diese Technologie-Plattform zu nutzen, um verschiedene Therapien zu entwickeln und diese in zukünftigen klinischen Testreihen zu erproben.

Mit dem speziellen Ultraschallsystem des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik (IBMT) könnte die Behandlung von verschiedenen neurologischen Erkrankungen in Zukunft revolutioniert werden. Durch die präzise Ansteuerung bestimmter Bereiche des Gehirns und die individuelle Einstellung der Parameter eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Therapie von Krankheiten wie Epilepsie, Parkinson, Depressionen, Suchterkrankungen oder den Auswirkungen von Schlaganfällen. Die Forschungen des IBMT und die Zusammenarbeit mit Industriepartnern aus verschiedenen Ländern versprechen vielversprechende Ergebnisse und könnten einen großen Beitrag zur Verbesserung der medizinischen Versorgung leisten.

Schlagwörter: Tretbar + Parkinson + IBMT

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