Ultrageluid, ofwel ultrasound, wordt steeds vaker ingezet bij diagnostische handelingen zoals echo-onderzoek of ter verbetering van bijvoorbeeld dotter-behandelingen. Nieuwe en innovatieve onderzoeksmethoden volgen elkaar steeds sneller op. Zo ontwikkelde Charlotte Nawijn van de Universiteit Twente (UT) een nieuwe techniek om echobeelden van bloedstroming te verbeteren. Zij promoveerde in oktober op haar onderzoek.
De technologie van Nawijn betreft een zogeheten ‘slimme pulstrein’ van ultrageluid. Voor de pulstrein wordt gebruik gemaakt van microbellen. Dit zijn minuscule belletjes, kleiner dan rode bloedcellen, die in de bloedbaan ingespoten als contrastmiddel voor ultrageluidsdiagnostiek kunnen dienen. Dit helpt artsen om de doorbloeding van organen (of gebrek daaraan) zichtbaar te maken. Of om bijvoorbeeld de bloedstroming in het hart en de grote bloedvaten in beeld te brengen.
Verminderen ruis
Uit eerder onderzoek bleek al dat het uitzenden van twee pulstreinen van ultrageluid de hoeveelheid ruis in het echobeeld enorm kan verminderen. Deze methode werkt echter niet niet voor contrastbellen en ook niet voor snelle stroming van het bloed. Nawijn slaagde er met haar pulstrein echter in om de hoeveelheid ruis van contrast-echobeelden te verlagen.
Met de techniek die Nawijn ontwikkelde kan de pulstrein op een slimme manier uitgezonden en geanalyseerd worden, waardoor het voor contrastechografie van snelle bloedstroming kan worden gebruikt. De technologie verhoogt het contrast van de echobeelden en verlaagt de hoeveelheid ruis, wat de beeldkwaliteit sterk verbetert. Deze techniek opent compleet volgens de UT nieuwe mogelijkheden in de diagnostiek van hart- en vaatziekten.
Optimale samenwerking
Nawijn ontwikkelde een methode die precies berekent hoeveel tijd er tussen afzonderlijk uitgezonden pulsen moet zitten om het beste resultaat te krijgen. In plaats van een regelmatige serie pulsen, berekent de nieuwe methode de verschillende pauzes tussen de pulsen zodat ze optimaal samenwerken om een beter echosignaal op te leveren. ook kon Nawijn de uitzendpuls beperken tot één enkele pulstrein, waarmee snel bewegende stroming zoals in de aortaberekend kan worden.
Volgens Nawijn zorgt de techniek ervoor dat er beter beelden met hogere precisie gemaakt kunnen worden, zonder de opnamesnelheid te verlagen. Uit tests bleek dat de methode ervoor zorgt dat de meetfouten tot een factor vier werden verminderd. De meer precieze beeldvorming van de bloedstroming biedt een behandelend arts een veel betere diagnostiek.
Charlotte Nawijn was promovenda bij de onderzoeksgroep Physics of Fluids (PoF; Faculteit TNW / TechMed Centrum) en werd begeleid door prof. Dr. Michel Versluis, Dr. Guillaume Lajoinie en Dr. Tim Segers. Tijdens haar openbare promotie over het onderzoek op 24 oktober 2024 verdedigde zij haar proefschrift ‘Bubbles and Waves for Ultrasound Imaging and Therapy’.
