Plaatjes embryo’s minder vaag

Echoscopie is vooral bekend van echo’s bij zwangere vrouwen. Maar medici gebruiken deze techniek ook voor onderzoek naar hart, lever, milt en nieren. ‘Medische echoscopie is om verschillende redenen aantrekkelijk’, vertelt de Delftse promovendus Koos Huijssen. ‘Je hoeft niet te snijden en het is ongevaarlijk. Er zijn echter ook nadelen. Zo weet iedereen die wel eens een echo van een embryo heeft gezien, dat het behoorlijk vage plaatjes zijn. Ik ben samen met het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam bezig geweest de beeldkwaliteit te verbeteren.’

Niet-lineair

Bij een echoscopie verstuurt een zogenoemde transducer, die zowel kan zenden als ontvangen, een geluidsgolf met een ultrahoge frequentie die reflecteert op weefselovergangen. De weerkaatste golven worden door dezelfde transducer opgevangen en omgezet in elektrische signalen, die vervolgens worden vertaald naar een beeld.

Bij de eerste generatie echoscopieapparatuur werd uitgegaan van zogenoemde lineaire propagatie. Als er een puls van één megahertz werd uitgezonden, werd het beeld gemaakt op basis van de teruggekaatste golven met een frequentie van één megahertz.

Sinds ongeveer tien jaar wordt voor de beeldvorming echter ook gebruik gemaakt van golven die precies een twee keer zo hoge frequentie hebben als de uitgezonden puls, de zogeheten tweede harmonische. Deze golven ontstaan in het weefsel door vervormingen van de uitgezonden golf en zorgen vaak voor veel betere beelden.

Voorspelbaar

Voor de verdere exploitatie van het niet-lineaire karakter van akoestische golven wordt door het Erasmus Medisch Centrum veel onderzoek verricht. Hiervoor is het nodig dat de echografie-apparatuur, de transducer en de beeldvormingsmethodiek worden geoptimaliseerd en dat het voortplantingsgedrag van ultrageluid goed voorspeld kan worden met een computermodel.

Huijssen heeft een computermodel ontwikkeld dat hiertoe in staat is. Het model is geoptimaliseerd en kan daardoor berekeningen uitvoeren over een driedimensionaal gebied dat veel groter is dan bij bestaande computermodellen. Het model is bovendien geschikt om zowel op een desktop pc als op een parallelle supercomputer te draaien.

Het model wordt nu toegepast door het Erasmus Medisch Centrum in samenwerking met het bedrijf Oldelft Ultrasound voor het ontwerp voor een nieuwe en verbeterde echografie-transducer.