Onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA werken aan een systeem dat de documentatie van echo-onderzoeken ingrijpend kan vereenvoudigen. Met behulp van een 3D-camera en AI-gebaseerde beeldverwerking wordt automatisch vastgelegd waar en onder welke hoek een echo-opname is gemaakt ten opzichte van het lichaam van de patiënt. Daarmee kan een tijdrovend en foutgevoelig handmatig proces grotendeels worden geautomatiseerd.
In Duitsland worden jaarlijks enkele miljoenen echo-onderzoeken uitgevoerd. Zeker bij kinderen is echografie een veelgebruikte diagnostische techniek, omdat hiermee blootstelling aan röntgenstraling wordt vermeden. De verslaglegging van echo’s vormt in de praktijk echter een knelpunt. Wanneer artsen bijvoorbeeld een cyste of tumor aantreffen, moeten zij niet alleen de afwijking meten, maar ook handmatig vastleggen waar deze zich bevindt. Dat gebeurt doorgaans door de positie van de echo-probe over te zetten naar een tweedimensionale pictogramweergave op het scherm van het echosysteem.
Dit handmatige proces kost in de dagelijkse ziekenhuispraktijk veel tijd, naar schatting een kwart van de behandeltijd, en is bovendien gevoelig voor onnauwkeurigheden. Juist bij vervolgonderzoeken kan dat problematisch zijn, omdat subtiele verschillen in meetpositie of hoek invloed hebben op de interpretatie van beelden.
Automatische ruimtelijke documentatie
Binnen het zogeheten SonoMap-project ontwikkelt Fraunhofer IPA nu een alternatief. “Met een 3D-camera kunnen we niet alleen automatisch vaststellen waar de echo-opname is gemaakt, maar ook onder welke hoek,” zegt Oliver Gölz, onderzoeker bij Fraunhofer IPA. Volgens hem maakt die extra informatie een zichtbaar verschil. “De zijde en hoek van waaruit wordt gescand beïnvloeden het beeld. Door deze informatie mee te nemen in een 3D-visualisatie kunnen tumoren of cysten bij vervolgonderzoeken sneller en preciezer worden teruggevonden.”
Het systeem werkt als volgt: een 3D-camera detecteert de echo-probe en brengt tegelijkertijd het lichaamsoppervlak van de patiënt in kaart. Vervolgens bepalen AI-gebaseerde algoritmen de exacte positie en oriëntatie van de probe. Deze informatie wordt gekoppeld aan een vereenvoudigd 3D-model van het lichaam, waarin automatisch wordt weergegeven waar en hoe de opname tot stand is gekomen.
Het resultaat is een interactieve 3D-visualisatie die kan worden opgeslagen en vanuit verschillende perspectieven kan worden bekeken. “Artsen hoeven straks alleen nog de echo-opname op te slaan; de ruimtelijke documentatie wordt automatisch gegenereerd,” aldus Gölz. “Dat maakt het proces sneller en potentieel nauwkeuriger, waardoor er meer tijd overblijft voor de patiënt.”
De weg naar de praktijk
Volgens Fraunhofer IPA bestaan er op dit moment geen vergelijkbare oplossingen op de echomarkt. Een technische demonstratie van het systeem is inmiddels afgerond. De volgende stap is een klinische studie, waarvoor Gölz en zijn team een aanvraag hebben ingediend. Na afronding daarvan willen de onderzoekers samenwerken met industriële partners om de technologie te integreren in bestaande echosystemen.
Parallel daaraan wordt aandacht besteed aan gegevensbescherming. De onderzoekers werken eraan om ervoor te zorgen dat de 3D-camera uitsluitend veilige beelden vastlegt en patiëntgegevens adequaat worden beschermd.
Gölz kijkt tevreden terug op de voortgang tot nu toe. “Ik ben vooral enthousiast omdat we met deze technologie direct inspelen op problemen uit de dagelijkse ziekenhuispraktijk en de werkdruk voor artsen kunnen verlagen.” Als het systeem zijn belofte waarmaakt, kan automatische ruimtelijke documentatie een nieuwe standaard worden in de echodiagnostiek, met name in de kindergeneeskunde.
3D-echo helpt bij hartoperaties
Ook bij minimaal invasieve hartoperaties is nauwkeurige beeldvorming essentieel. Philips presenteerde daarvoor in 2023 al de VeriSight Pro, een ultrakleine echosonde van slechts 3 millimeter die aan het uiteinde van een katheter is bevestigd. Via de bloedvaten kan deze sonde het hart van binnenuit live in beeld brengen, in zowel 2D als 3D. Dat biedt artsen een gedetailleerder en betrouwbaarder beeld dan traditionele echo’s via de slokdarm of borstkas.
Volgens Philips helpt 3D-beeldvorming artsen om met meer vertrouwen beslissingen te nemen en meer patiënten te behandelen. In Nederland wordt deze aanpak al langer toegepast bij kinderen met aangeboren hartafwijkingen. Bij het ontwerp werkte Philips nauw samen met artsen, zodat de sonde intuïtief te bedienen is en de interpretatie van 3D-beelden wordt ondersteund tijdens complexe ingrepen.
