Binnen het Duitse MultiMed-project ontwikkelen onderzoekers van het Fraunhofer Instituut een innovatieve beeldvormingstechnologie die röntgenstraling combineert met radartechnologie. Dit moet leiden tot een effectievere en patiëntvriendelijkere diagnostiek bij borst- en longkanker. De methode biedt een veelbelovend alternatief voor traditionele beeldvorming, zoals computertomografie (CT), waarbij hoge doses ioniserende straling vrijkomen. Deze nieuwe aanpak kan de stralingsbelasting aanzienlijk verlagen, terwijl de nauwkeurigheid van diagnostiek en monitoring behouden blijft of zelfs verbetert.
Radar wordt natuurlijk al vele tientallen jaren breed ingezet in sectoren zoals luchtvaart en automotive. In de medische wereld is radar echter nog relatief onbekend. Toch biedt deze technologie unieke voordelen. Zo ontwikkelde een Canadese wetenschapper enige tijd geleden een innovatie ‘hartradar’ die gebruikmaakt van radiogolven om ernstige hartaandoeningen te kunnen voorspellen.
Koppeling radar- en röntgenbeelden
Radar detecteert verschillen in elektrische eigenschappen van weefsel en kan driedimensionale beelden genereren zonder gebruik van schadelijke straling. De resolutie is weliswaar lager dan bij CT of röntgen, maar de aanvullende informatie blijkt waardevol voor vroegtijdige signalering van weefselveranderingen.
Om beide technologieën effectief te combineren, ontwikkelen de onderzoekers geavanceerde methodes voor ‘co-registratie’. Deze techniek koppelt radar- en röntgenbeelden ruimtelijk aan elkaar, zodat de sterke kanten van beide methoden worden benut. Ook werken ze aan algoritmes voor betere radarbeeldreconstructie en het integreren van radargegevens in de CT-algoritmen. Hierdoor ontstaat een multimodaal systeem met meer detail, minder artefacten en een lagere dosis straling.
Een belangrijk onderdeel van de onderzoeksfase is het testen met zogenoemde beeldvormingsfantomen: kunstmatige modellen die het menselijk weefsel simuleren en zo realistische testresultaten opleveren. Het driejarige onderzoeksproject wordt gefinancierd door de Fraunhofer-Gesellschaft. Onder leiding van Fraunhofer EMI zijn ook het Fraunhofer-Institut für Digitale Medizin MEVIS en het Fraunhofer-Institut für HF- und Radartechnik FHR betrokken.
CT en radar samenbrengen
Het uiteindelijke doel van het project is de realisatie van een multimodaal labsysteem dat CT en radar samenbrengt. Deze technologie kan artsen in staat stellen om kanker in een veel vroeger stadium op te sporen, met hogere nauwkeurigheid en minimale belasting voor de patiënt. “De combinatie van technieken heeft de potentie om diagnostiek fundamenteel te verbeteren,” aldus projectleider Victoria Heusinger-Hess. Het onderzoek sluit aan bij de bredere ontwikkeling binnen de medische technologie naar veilige, efficiënte en gepersonaliseerde zorg.
Eerder werkte een team van onderzoekers van het Fraunhofer Instituut voor Betrouwbaarheid en Micro-integratie (IZM) al aan een revolutionair op radar gebaseerd sensorsysteem voor contactloze patiëntmonitoring. Deze technologie maakt het mogelijk om vitale functies, zoals hartslag en ademhaling, op afstand en zonder lichaamscontact te registreren.
