Moderne Ultraschallgeräte: Trends und Entwicklungen

Effizienz, Ergonomie, Mobilität, KI (künstliche Intelligenz) – das sind die Ultraschallgeräte Trends der Zukunft, welche in Teilen derzeit schon real sind. Die Gerätedesigns werden ergonomischer und nehmen Rücksicht auf die körperliche Belastung des Bedieners während der Untersuchung. Touchscreens und individuell programmierbare Tasten optimieren den Workflow und sind in modernen Geräten mittlerweile Standard. Eine Entwicklung die noch viel Potenzial bietet, ist die künstliche Intelligenz. Dank lernfähiger Algorithmen wird bspw. nicht nur die Bildqualität verbessert, sondern auch die automatische Tumorerkennung wird verfeinert.

Trends Ultraschallgeräte — Symbolbild. Quelle: stock.adobe.com

Ergonomische Gerätedesigns

Das Schallen ist eine Belastung für den behandelnden Arzt, da diese Arbeit auf Dauer zu arbeitsbedingten Schmerzen führen kann. Dieser Missstand ist bekannt, weswegen Hersteller bei der Konzeption moderner Ultraschallgeräte fortwährend auf ein entlastendes Gerätedesign achten.

Die Körperhaltung des Bedieners während dem Scanvorgang ist unnatürlich und belastend für Muskeln und Skelett. Der schwere Ultraschallkopf mitsamt Kabel muss über längere Zeit gehalten werden mit einer Hand gehalten und gegen den Patientenkörper gedrückt werden, während man mit der anderen Hand die Tastatur bedient. Gleichzeitig muss man sich über den Patienten beugen und die Ultraschallbilder auf dem Monitor verfolgen. In Studien fand man heraus, dass diese Belastungssituation in Summe zu folgenden Missständen führt:

80 % – 95 % der Ultraschallgerät-Bediener haben arbeitsbedingte Schmerzen
90 % spüren diese Schmerzen länger als die Hälfte ihrer Karriere
jeder fünfte Arzt erleidet eine arbeitsbedingte Verletzung, die seine Karriere beendet

Hersteller wie GE, Canon und Co. wissen um diese Belastung Bescheid und berücksichtigen dies in der Konzeption neuer Sonographiegeräte. Um die Arbeitsbelastung zu minimieren, sind moderne Ultraschallgeräte sowie Monitor und Bedienfeld höhenverstellbar, schwenkbar und beweglich. Ebenso verfügbar sind mittlerweile Hand-Ultraschallgeräte mit kabellosem Ultraschallkopf für maximale Mobilität.

Beispielsweise erlaubt das 2021 auf den Markt gekommene Resona i9 von Mindray mit seinem höhenverstellbaren und schwenkbaren Floating Control Panel mehrere, der Situation ergonomisch angepassten, Scanpositionen. Die Arbeitslautstärke von nur 26dB sorgt zusätzlich für eine angenehme Arbeitsatmosphäre. Mit nur 1 m Höhe in eingeklappten Zustand und 4 Stunden Akkubetrieb ist es zudem äußerst mobil und flexibel einsetzbar.

Optimierte Arbeitsabläufe

Im Rahmen der Entwicklung neuer Ultraschallgeräte, spielt neben der Ergonomie auch die Optimierung von Arbeitsabläufen eine große Rolle. Die Einführung des Touchscreens führte bereits zu einer verbesserten Effizienz und einem höheren Patientendurchsatz. Daneben werden Prozessoren neuer Sonographiegeräte immer effizienter, was eine Verkürzung der Verarbeitungszeit nach sich zieht, benötigte Tastenanschläge seitens des Bedieners werden reduziert, Knöpfe können individuell konfiguriert werden und Presets/Voreinstellungen nehmen dem Arzt Arbeit ab.

Exemplarisch ist hier die Aplio i-Serie von Canon heranzuziehen: Auf Basis von Anwender-Analysen entstand das neue Designkonzept “iSense”, welches den Fokus auf Reduktion setzt. Weniger Tasten, weniger Menüebenen, weniger Schritte. Auch der Touchscreen des Ultraschallgerätes unterstützt nun, so wie das Smartphone, Wischgesten.

KI und Deep Learning

In der Software von High-End-Ultraschallgeräten wird man in Zukunft größere Innovationen verspüren, als im Gerätedesign. Möglich wird dies zum einen durch KI (Künstliche Intelligenz) und Deep Learning (eine spezielle Methode der Informationsverarbeitung). Der Einsatz von KI und Deep Learning in der Sonographie hat das Ziel, zum einen den Arzt bei der Diagnose zu unterstützen, um zum anderen die Patientenbehandlung zu verbessern. Konkret bedeutet dies u.a. folgendes:

Verbesserung der Bildqualität
Unterstützung bei der Tumorerkennung
Verkürzung der Rechenzeit
- Kostensenkung und Erhöhung der Effizienz
- Zeitersparnis
automatische Erkennung des zu scannenden Organs

Die Nutzung von KI in Ultraschallgeräten ist bereits Realität, doch besteht hier noch großes Potenzial. Zu nennen ist hier bspw. “Edison”, die Informationsplattform von GE Healthcare, oder auch das Epiq Elite von Philips, ein Ultraschallgerät mit AIUS-Technologie (Anatomical Intelligence Ultrasound).

Bei der Visualisierung eines 3D-Modells oder sogar eines Echtzeit-3D-Film (4D) aus einem Datensatz werden jetzt schon KI-Algorithmen in “kleinem Maße” eingesetzt. In Zukunft wird sich dieser Trend bei modernen Ultraschallgeräten verstärkt weiterentwickeln. Bisher sind 3D-Ultraschallgeräte in der Anschaffung relativ teuer, doch ist der Zugewinn an diagnostischen Informationen enorm.

Ultraschall am Point Of Care mit tragbaren Geräten

Der POCUS (Point Of Care Ultraschall) mit einem tragbaren Ultraschallgerät wird in Zukunft häufiger im innerklinischen als auch im präklinischen Bereich vertreten sein. Die Ultraschalluntersuchungen werden hierbei nicht mehr mit einem sperrigen, unflexiblen Ultraschallgerät, sondern mit einem kleinen, tragbaren Hand-Ultraschallgerät durchgeführt. Es wird davon ausgegangen, dass der globale Markt für tragbare Ultraschallgeräte bis 2023 400 Millionen US-Dollar überschreiten wird. Grund hierfür ist die zunehmende Verbreitung, verstärkt zukünftig auch in der medizinische Grundversorgung (Hausärzte), gepaart mit einem großen Angebot an kostengünstigen Handheldscannern. Die tragbaren Geräte können während der Untersuchung in einer Hand getragen werden, wobei die Ultraschallbilder entweder auf einem Smartphone oder Tablet (kabellos) visualisiert werden. Dies erleichtert dem Arzt die Arbeit und der Patient kann direkt im Krankenbett geschallt werden ohne dass ein Transport notwendig wird. Im Rettungsdienst kann die Sonographie vor Ort unmittelbar Aufschluss über notfallmedizinisch relevante Befunde liefern, wobei im Einzelfall jedoch abgewogen werden muss, ob eine sonographische Untersuchung im nächstgelegenen Krankenhaus nicht sinnvoller ist.

Auf dem Medizintechnikmarkt erhältlich sind derzeit u.a. folgende Modelle: