Fremtidens ultralydsbilleder kommer fra skyen
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Fremtidens ultralydsbilleder kommer fra skyen

Når patienter om nogle år skal ultralydsscannes, kan det ske med et håndholdt apparat hvor som helst, så længe der bare er netværksforbindelse. Lægen vil som i dag scanne området på kroppen ved hjælp af gele og en transducer – en probe.

Transduceren er koblet på nettet og sender data op i skyen, og selve databehandlingen er en service, som sygehuset køber sig til hos en leverandør.

Samtidig kan lægen uden forsinkelse se billederne på en skærm; ligesom en læge et andet sted i verden kan kigge med. Og sygehuset behøver ikke længere købe en dyr, stor scanner.

Et dansk forskningsprojekt med DTU og fem partnere, herunder Rigshospitalet og BK Ultrasound, kan bane vejen for fremtidens bærbare, trådløst opkoblede ultralydsscannere med høj billedkvalitet.

Partnerne i projektet – A new platform and business model for on-demand diagnostic ultrasound imaging – har bl.a. udviklet en algoritmebaseret metode, der reducerer mængden af data med en faktor 64 fra de trådløse transducere. Samtidig bliver ultralydsbillederne skarpere end dem fra simple modeller på markedet i dag.

Begge dele er en forudsætning for, at det overhovedet er interessant kommercielt.

Datamængden er enorm

Transduceren i en ultralydsscanner omdanner det elektriske signal til lydbølger og omvendt, når lyden returneres som et ekko fra kroppens indre som i et sonarsystem.

Datamængden, som en ultralydsscanner i dag behandler, svarer til halvanden times dvd-film på et sekund.

»Så den behandler cirka 2-6 GB i sekundet. Det kan man ikke sende trådløst. Men med reduktionen til 40 MB i sekundet kan det faktisk lade sig gøre,« forklarer professor med speciale i medicinsk ultralyd Jørgen Arendt Jensen fra DTU Elektro.

Undervejs i det femårige projekt har forskerne blandt andet udviklet en prototype på en ultralydsscanner, hvor proben overfører data fra scanningen direkte til en tablet, der ved hjælp af et avanceret grafikkort omdanner data til scanningsbilleder. Illustration: Center for Fast Ultrasound Imaging, DTU Elektro

Forskerne har gennem mange år vidst, at det giver skarpere billeder, når ultralydsscanneren i stedet for at koncentrere lyden spreder mange signaler (lyd) i alle retninger – og gør det mange gange. Men det kræver en masse data og beregninger.

I den nye trådløse transducer reducerer DTU på en smart (og patenteret) måde som nævnt 64 signaler til ét.

»Fidusen er, at man ikke behøver så mange signaler. Vi kan nøjes med ét signal ad gangen, men optage det i 100 forskellige retninger i billedet. På den måde har vi stort set den samme information og datamængde. Så vi substituerer mange signaler med meget signalbehandling, og på den måde får vi det skarpe billede,« siger professoren.

Dobbeltblindede forsøg på Rigshospitalet viser, at lægerne ikke kan se forskel på videoerne dannet med reduceret datamængde og deres state of the art-metode med en stationær ultralydsscanner.

På Alexandra Instituttet i Aarhus er det endda vist, at en simpel processering kan laves på en tablet.

Banebrydende skydannelser

Det grundlæggende koncept ligger klar, hvis partneren, BK Ultrasound, går videre med bærbar ultralyd, som man kan tænke sig i flere varianter.

Det kan være en bærbar transducer, der trådløst kobler sig til en tablet udstyret med et avanceret grafikkort, der danner billeder ud fra data.

»Men det virkelig banebrydende kommer, hvis sundhedsvæsenet køber ultralyd som en service, så vi bliver fuldstændig uafhængige af de store high end-scannere, der koster mellem 500.000 og en million kroner,« siger Bo Hansen, direktør for den danske del af BK Ultrasound.

Forretningskonceptet med cloud computing vil indebære, at transduceren sender data op i skyen, hvor et center med gigantisk processorkraft som eksempelvis Amazons eller Googles cloudtjenester bearbejder data, transformerer dem til ultralydsbilleder og sender dem retur til lægen.

Undervejs i projektet har man testet modellen og sendt data, der blev processeret i en cloudtjeneste på en server i Tyskland, og de rekonstruerede billeder blev sendt tilbage til et display på 10-100 millisekunder.

Polo og Passat efter behov

På DTU Nanotech har docent Erik V. Thomsens gruppe også udviklet siliciumbaserede transducere, som kan reducere prisen for proberne betragteligt. Så når processeringen bliver softwarebaseret i langt højere grad end i dag, og proberne er baseret på siliciumteknologi, kan den samlede løsning blive meget billigere.

Samtidig er cloud computing meget fleksibel, for man kan tilkøbe serviceydelser som blodgennemstrømning og trykmåling i modsætning til de nuværende scannere, som enten kan meget eller lidt.

»Det er ligesom forskellen mellem at købe en Folkevogn Polo og en Folkevogn Passat. Her vil man altid have mulighed for at køre som en Passat, selvom det godt kan være, at man 90 procent af tiden kun har brug for en Polo og betaler for det,« siger Bo Hansen.

BK Ultrasound er klar til at færdig­udvikle hele konceptet. Spørgsmålet er, hvornår markedet er modent:

»For vi er også oppe imod et paradigmeskift, hvor vi skal sælge software-ydelser i stedet for hovedsageligt at sælge apparater. Men vi tror på, at det går den vej, og vi vil gerne være med fra starten,« siger Bo Hansen.

Grand Solution-pris

I sidste uge fik Jørgen Arendt Jensen og hans kollega, Erik Vilian Thomsen, Innovationsfondens nye pris, Grand Solution, på en million kroner for udvikling af transducere og algoritmer til den nye løsning.

Prisen skal bruges til at starte et nyt projekt med udvikling af super-resolution ultralyd med 10-100 gange højere opløsning end i dag.

Emner : Sygdomme
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Kunne nok være en idé at arbejde med at billeder blev holdt på LAN. Så ville hvert sygehus skulle have én fremskudt server, som alle scannere sendte billeder til, i stedet for at sende alt ud til skyen (hvilket kunne være en fin backup). I hvert tilfælde, hvis målet er, at alle læger skal have en scanner og scanne alt de ser. Internettet kører ikke lige stabilt alle steder.

  • 0
  • 1

Som der også nævnes ovenfor, så kunne man jo have en lokal server i stedet for "skyen". Det ville holde data på hospitalet. I hvert fald bør "skyen" ikke være en eller anden Amazon service, men noget dansk. Jeg synes ikke alle danske scanningsbilleder skal ligge et eller andet sted på nettet, hvor man ingen anelse har om, hvem der reelt har adgang.

Men ellers er det jo en fremragende teknik, at de kan reducere datamængden så meget. Bare drop det der skyfis buzzword noget.

  • 1
  • 1

Man har brug for at se ultralydsbilledet mens man scanner og billedet kan let gemmes på en USB nøgle eller SD kort og overføres trædløst til compteren.
Sygehus datasikkerheden er ringere så snart der er tale om overførsel til andre lokalisationer.
Så er der alle de problemer der med at skyen lan ligge i et område hvor et andet lands lovgivining gælder.

  • 2
  • 1

Det er altså ikke for at lagre billederne, at de overføres til skyen, men for at trække på den meget, meget større processorkraft, som kan processere store datamængder på kort tid.

Derudover er jeg enig i, at de samlede danske hospitaler må kunne financiere deres egen dertil indrettede server, med tilstrækkelig processorkraft, men hvor prisen for computeren kan fordeles på 100-vis af brugssteder.

En iPad Pro har meget avanceret grafik, og kan sikkert sagtens trække de billeder, der skal vises. Den har også en skærm, som er de nuværende ultralysscanneres mange gange overlegen. Den kan også modtage og behandle data i en uhørt mængde.

Jeg tænker umiddelbart, at det må gøre underværker for operatørens ergonomi ikke at skulle trække den flere kg tunge ledning med rundt, og finkorrigere vinklen, imens der holdes en stor vægt. Det kan dog sagtens være, at operatøren kommer til at savne sin terminal, med dedikerede knapper til de funktioner han/hun plejer at bruge. Touch er et inferiørt interface til mange ting.

  • 0
  • 0