Ultraschall-Rückstreubildgebung für die Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes und Schultererkrankungen

Ziel dieser Studie ist es, die Anwendung der Ultraschallstreubildgebungstechnologie bei Patienten nach einer Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes (VKB) und bei Patienten mit Schulter-Muskel-Skelett-Erkrankungen zu untersuchen. Die Ultraschalluntersuchung ist ein praktisches, nicht-invasives und tragbares Bildgebungsinstrument in Echtzeit, das häufig von Ärzten zur Diagnose von Erkrankungen des Bewegungsapparates verwendet wird. Allerdings kann die Interpretation von Ultraschallbildern durch Faktoren wie die Erfahrung des Bedieners, die Ausrichtung der Sonde, den Maschinentyp und die Parametereinstellungen beeinflusst werden, und die meisten Krankheiten können nicht quantifiziert werden. Die Nakagami-Bildgebung basiert auf dem statistischen Rückstreuungsverteilungsmodell und ist eine quantitative Bewertungsmethode, die das subjektive menschliche Urteilsvermögen reduzieren kann. Es extrahiert die grundlegenden physikalischen Eigenschaften von Geweben basierend auf der Wechselwirkung zwischen Ultraschall und Gewebemikrostruktur. Die Nakagami-Verteilung ist ein wirksames Modell zur Beschreibung der Hüllkurvenstatistik der inversen Streuung von Gewebe, mit der Ultraschallbildmerkmale des Gewebes identifiziert und das untersuchte Gewebe durch Vergleich mit den spezifizierten hüllkurvenbezogenen Streubedingungen klassifiziert werden können.

Eine ACL-Rekonstruktionsoperation ist ein häufig durchgeführter Eingriff. Zu den postoperativen Problemen zählen häufig Gelenksteifheit, Verlust der neuromuskulären Kontrolle, Muskelmasseverlust und Muskelkraftverlust. Veränderungen der Muskelqualität und des Muskelvolumens gehen mit einer Abnahme der Oberschenkelmuskelkraft einher. Sowohl MRT als auch Ultraschall können zur Beurteilung von Veränderungen des Muskelvolumens und der Muskelqualität eingesetzt werden. Weichteilverletzungen im Schulter- und Sprunggelenkbereich kommen in der Sportmedizin häufig vor. Ultraschall wird üblicherweise verwendet, um die Schwere von Verletzungen von Weichteilen wie den Sehnen/Muskeln der Rotatorenmanschette und den umgebenden Bändern der Schulter sowie den medialen und lateralen Bandkomplexen des Knöchels zu beurteilen. Vorläufige Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Nakagami-Streubildgebung Schichten innerhalb normaler Sehnen visuell unterscheiden kann. Das Untersuchungsteam geht davon aus, dass die Ultraschall-Nakagami-Streubildgebung eine Methode zur Visualisierung und anschließenden quantitativen Analyse vermuteter Weichteilläsionen bei Patienten nach Ultraschalluntersuchungen bieten kann, mit dem Ziel, standardisierte Diagnoseparameter für Weichteilläsionen zu erreichen.

Die Ergebnisse dieses Projekts können die diagnostische Wirksamkeit von Ultraschall des Bewegungsapparates für den Einsatz bei Erkrankungen des Bewegungsapparates verbessern. Bei Erfolg könnte dies zu einer früheren Diagnose und Behandlung dieser Patienten führen und so die mit Arbeit und Wettbewerb verbundenen sozioökonomischen Verluste verringern. Akademisch würde es die Institution und das Team als weltweit führend in der Anwendung der Ultraschall-Inversstreuungs-Bildgebungstechnologie etablieren.