SonoBox: Entwicklung eines robotischen Ultraschall-Tomographs für die Ultraschalldiagnostik von kindlichen Unterarmfrakturen

• Antragsteller: Professor Dr. Floris Ernst
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Kinder- und Jugendmedizin
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537676532

Das Projekt "SonoBox" zielt auf die Entwicklung einer Ultraschall-basierten, kontaktlosen und automatisierten Bildgebung zur Diagnose von kindlichen Unterarmfrakturen. Diese sind häufige Ursachen für Arztbesuche bei Kindern und Jugendlichen. Meist erfolgt eine Röntgenuntersuchung, die jedoch oft unauffällig ist und aufgrund der erhöhten Strahlensensibilität kindlichen Gewebes eine Gefährdung darstellt. Ultraschall, als strahlungsfreie und effiziente Methode, könnte die Röntgenuntersuchung ersetzen, doch die Akzeptanz in der Ärzteschaft und der manuelle Aufwand limitieren den Einsatz. In "SonoBox" planen wir daher die Entwicklung einer Technologie zur Automatisierung der Datenakquise und kontaktlosen Durchführung des Ultraschall-Verfahrens. Ziele sind die Reduktion der Strahlenbelastung, Ermöglichung von Point-of-Care (PoC) Diagnostik, Verkürzung der Untersuchungsdauer, Automatisierung der Bildgebung, Einsatz in der Telemedizin, und Verringerung von Schmerzen. Hierbei wird der Arm mit Frakturverdacht in einen Wassertank eingebracht, in dem die Ultraschallsonde robotisch und ohne Kontakt bewegt wird. Mittels Bildverarbeitung und Robotersteuerung wird eine schmerzfreie, schnelle und genaue Tomografie erstellt. Herausforderungen sind stabile, kontaktlose Bildgebung, Bestimmung einer optimalen Trajektorie, Erzeugung eines Tomogramms mit ausreichender Auflösung und Genauigkeit, sowie hygienische Anforderungen. In "SonoBox" kombinieren wir Hard- und Software, um gefährdungsfreie Volumenabbildungen für einfache Diagnosen zu ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Ludger Tüshaus