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Kombinierte Bildgebung mit Ultraschall und Infrarot-Fluoreszenz

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016710D
Original Publication Date: 2003-Aug-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Aug-25
Document File: 2 page(s) / 210K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein neues technisches Verfahren, bei dem die Bildgebung mit Ultraschall (US) und Infrarot-Fluoreszenz miteinander kombiniert werden. Dadurch werden die Sensitivitaet und die Spezitifitaet der einzelnen Untersuchungsmethoden erhoeht. Insbesondere die optische Methode der Infrarot-Fluoreszenz ist gut geeignet, mit Hilfe spezifischer metabolischer Fluoreszenzmarker gutartige und boesartige Laesionen voneinander zu unterscheiden. Durch Bestrahlung der Region mit Licht in der speziellen Anregungswellenlaenge des Fluoreszenzfarbstoffes und Detektion des emittierten Lichtes in der entsprechenden Emissionswellenlaenge des Fluorophors koennen Tumore oder andere markierte Regionen erkannt werden.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J01377.doc page: 1

Kombinierte Bildgebung mit Ultraschall und Infrarot-Fluoreszenz

Idea: Dr. Thomas Mertelmeier, DE-Forchheim; Dr. Marcus Pfister, DE-Forchheim

Die Erfindung beschreibt ein neues technisches Verfahren, bei dem die Bildgebung mit Ultraschall (US) und Infrarot-Fluoreszenz miteinander kombiniert werden. Dadurch werden die Sensitivitaet und die Spezitifitaet der einzelnen Untersuchungsmethoden erhoeht. Insbesondere die optische Methode der Infrarot-Fluoreszenz ist gut geeignet, mit Hilfe spezifischer metabolischer Fluoreszenzmarker gutartige und boesartige Laesionen voneinander zu unterscheiden.

Durch Bestrahlung der Region mit Licht in der speziellen Anregungswellenlaenge des Fluoreszenzfarbstoffes und Detektion des emittierten Lichtes in der entsprechenden Emissionswellenlaenge des Fluorophors koennen Tumore oder andere markierte Regionen erkannt werden.

Mit Ultraschall allein koennen boesartige Tumore nicht zuverlaessig von gutartigen Veraenderungen unterschieden werden. Ultraschall ist im wesentlichen nur geeignet, um Zysten zu erkennen. Mit einem Kombinationsgeraet, das die beiden Methoden auf einem Messkopf integriert, laesst sich eine gleichzeitige Aufnahme der Daten ermoeglichen.

Bevorzugte Anwendung der Methode sind Krebs - (Screening-) Untersuchungen, von Brust, Lymphknoten, Schilddruese, Prostata, Gefaessen sowie allen oberflaechennahen Organen, die im Bereich der Eindringtiefe von Licht und Ultraschall liegen und Karzinome (oder andere Krankheiten) entwickeln, fuer die (jetzt oder zu einem zukuenftigen Zeitpunkt) entsprechende Fluoreszenzmarker existieren.

Ein Ultraschall-Applikator (Sende- und Empfangsarray) wird dafuer zusaetzlich mit Lichtquellen (LEDs, Laserdioden) ausgestattet, die Licht in einer Wellenlaenge - vorzugsweise im nahen Infrarot-Bereich - aussenden, die Fluorophore des entsprechenden metabolischen Markers anregen koennen. Vorzugsweise werden Lichtquellen mehrerer Wellenlaengen verwendet, um verschiedene Fluorophore aktivieren zu koennen. Weiter wird das Array mit entsprechenden optischen Detektoren, wie beispielsweise optischen Fasern, die an Fotomultiplier oder eine CCD-Kamera gekoppelt sind, ausgestattet. Diese detektieren das von den Fluorophoren emittierte Licht, wobei zuvor eine Filterung in der spezifischen Emissionswellenlaenge des verwendeten Fluorophores erfolgt. Auch hier koennen durch Wechseln der Fasern auf verschiedenen Emissionsfilter verschiedene Fluorophore nachgewiesen werden. Die Anordnung der Lichtquellen und Detektoren erfolgt beispielsweise ringfoermig um das Ultraschall-Array herum.

Vorteile und Ausfuehrungsformen einer solchen kombinierten Vorrichtung sind:

[g183] Gleichzeitiges Erfassen von Ultraschall - und optischen Fluoreszenzdaten mit Image-Fusion,

- wodurch das potentielle Problem bei der Bildfusion, die Koregistrier...