Een team van onderzoekers aan de TU/e is er in samenwerking met Philips Research Ultrasound in geslaagd om de kleine bloed- en haarvaten van een brein haarscherp in beeld te brengen. Door dit met een rattenbrein te doen, hebben zij de tweede plaats gewonnen in de ULTRA-SR Challenge (Ultrasound Localisation and TRacking Algorithms for Super Resolution.
Het team heeft het de studie van het rattenbrein toegelicht tijdens een e/MTIC (het Eindhoven MedTech Innovation Center) webinar voor e/MTIC-partners en PhD-studenten. Partners van het e/MTIC samenwerkingsverband zijn de TU/e, het Catharina Ziekenhuis, Maxima Medisch Centrum (MMC), het Centrum voor Slaapgeneeskunde Kempenhaeghe en Philips. Zij werken samen aan onderzoeken rondom cardiovasculaire, perinatale en slaapgeneeskunde. In totaal werken 100 PhD-studenten binnen e/MTIC aan de versnelde implementatie van nieuwe gezondheidstechnologie.
ULM biedt superhoge resolutie
Medische beeldvorming – radiologie – brengt gezondheidsproblemen in het lichaam in beeld. De opkomende techniek Ultrasound Localization Microscopy (ULM kan dit realiseren bij de kleinste bloedvaten in superhoge resolutie. Dit is een vorm van echografie waarbij microbelletjes ter grootte van rode bloedcellen in de bloedbaan gebracht worden. Middels de weerkaatsing van geluidsgolven wordt vastgesteld hoe deze vaten eruitzien.
In delen van het lichaam waar de weerkaatsing van geluidsgolven belemmerd wordt, is beeldvorming echter onduidelijk. Brancheorganisatie Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) nodigde daarom (internationale) teams uit om het scherpste beeld te ontwikkelen gedurende de Ultra Super Resolution Challenge.
Superhoge resolutie rattenbrein
Het team van de TU/e en Philips werkte negen maanden aan de uitdaging om het scherpste beeld van een rattenbrein te vormen. De betrokken studenten presenteerden hun model tijdens de Ultra SR- challenge in Venetië. In totaal namen 15 teams deel in de categorie in-vivo beeldvorming van humane lymfeklieren en rattenbrein.
“Onze doelstelling was om een robuust en betrouwbaar model te ontwikkelen die ook de onduidelijke delen van het brein in kaart kunnen brengen”, vertelt Tristan Stevens, PhD-student aan de TU/e Electrical Engineering. “Met behulp van data uit delen van het brein met een lage concentratie microbubbels, konden we ons model trainen in gebieden met een hoge concentratie bubbels: waar conventionele methodes vaak slecht presteren.”
Betere, eerdere diagnoses
Het is de bedoeling dat artsen met superhoge resolutiebeelden van de bloedvaten op termijn beter en eerder diagnoses kunnen stellen, benadrukt Thanasis Loupas, Principal Clinical Scientist bij Philips. “Behalve helpen bij een betere diagnose, kunnen de beelden ondersteunen in het eerder vaststellen van een letsel, zoals de voorstadia van leverkanker. Wanneer de micro vasculaire structuur verandert in de voorstadia van kanker, kunnen we dit mogelijk in kaart brengen met deze super resolutie beelden.”
Sjoerd Mentink, Director Public Private Partnerships bij Philips, voegt toe dat de samenwerking tussen universiteiten en het bedrijfsleven in dit veld cruciaal is voor de ontwikkeling van ultrasound technologie.
