Dr. habil. Ing. Piotr Kijanka, Univ.-Prof., von der Fakultät für Maschinenbau und Robotik an der AGH-Universität für Wissenschaft und Technologie Krakau, war an der Entwicklung eines Miniatursensors zur kontinuierlichen Überwachung innerer Organe, der von einem Team von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der University of Southern California (USC) entwickelt wurde, beteiligt. Das Gerät könnte unter anderem bei nieren- und lebertransplantierten Patienten zum Einsatz kommen, wo es die frühzeitige Erkennung von Symptomen eines akuten Organversagens und einer Transplantatabstoßung ermöglicht, berichtet die AGH.
Das Gerät, das die Größe einer Briefmarke hat und auf den Körper geklebt wird, wurde von einer Gruppe von Wissenschaftlern in der renommierten Fachzeitschrift „Science Advances” beschrieben.
Wie die AGH berichtet, nutzt das Gerät, das eine der medizinischen Bildgebungstechniken — die Ultraschall-Elastographie — verwendet, Ultraschallwellen, die in den Körper eindringen. Organe, die den Impulsen eines fokussierten Schallstrahls ausgesetzt sind, beginnen leicht zu vibrieren und senden elastische Transversalwellen aus, die von dem Gerät aufgezeichnet werden. Das Verfahren nutzt die Tatsache, dass pathologische Prozesse allmähliche Veränderungen der mechanischen Eigenschaften von Organen verursachen. Kranke Organe, die dem Impuls eines fokussierten Schallstrahls ausgesetzt sind, schwingen anders als gesunde Organe, was sich in einer Veränderung der Geschwindigkeit und des Profils der Ausbreitung der Transversalwellen niederschlägt. Weichen diese von den Referenzwerten ab, ist dies ein Signal dafür, dass im Körper des Patienten etwas nicht stimmt.
Dr. habil. Ing. Piotr Kijanka, Univ.-Prof., war bei der Entwicklung des Geräts für die numerische Validierung der im Gewebe ablaufenden Wellenprozesse verantwortlich.
Das von Ingenieuren des MIT und der USC entwickelte Gerät ermöglicht einen ununterbrochenen Betrieb von mehr als 48 Stunden und ist in der Lage, Anzeichen eines pathologischen Prozesses innerhalb von sechs Stunden nach deren Auftreten zu erkennen. Trotz der Miniaturisierung ist es den Entwicklern gelungen, 128 piezoelektrische Wandler auf einer Länge von 24 mm unterzubringen, was der Anzahl der Wandler in den derzeitigen handelsüblichen Köpfen, die 40 mm groß sind, entspricht.
Adrian Andrzejewski