Hintergrund: Ultraschall

In den 1880er Jahren wurden durch die Gebrüder Curie die piezoelektrischen Schallwellen erstmalig beschrieben, die Grundlage für die heutige Sonographie (Curie et al. 1880). Während „Ultraschallwellen“ zunächst militärische Zwecke (Echolot) erfüllten, konnten diese bereits ab Mitte des 20. Jahrhunderts den Einzug in die Medizin feiern (Dussik 1942, Donald et al. 1958). Die B-Bild Sonographie zeichnet sich bis heute insbesondere durch die exakte morphologische Darstellung von Geweben aus, die Interpretation obliegt jedoch meist dem Untersucher. In der Kinder- und Jugendheilkunde ist der Stellenwert der Sonographie besonders groß. Die nichtinvasive, schnelle und zielgenaue Diagnostik ist für viele klinische Fragestellungen Mittel der Wahl (Regensburger et al. 2019). Neuere Methoden, wie die Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) Elastographie, erlauben auch quantitative Analysen, beispielsweise die Messung der Lebersteifigkeit als Surrogatparameter für die Leber Fibrose bei Patienten mit Cystischer Fibrose (Schnell et al. 2023). Der Einsatz von intravenös applizierten Kontrastmitteln erlaubt es, weitere, teils sehr komplexe Fragestellung in der pädiatrischen Sonographie zu lösen (Knieling et al. 2016). Durch die off-label Anwendung bei Säuglingen konnte beispielsweise eine transfontanelläre Darstellung und Quantifizierung der Hirnperfusion während komplexer kinderherzchirurgischer Operationen an der Herz-Lungen-Maschine erfolgen (Knieling et al. 2020, Knieling et al. 2022, Rüffer et al. 2022) (Video). Neue Möglichkeiten der KI unterstützten Auswertung und Nachverfolgung von einzelnen Kontrastmittelbläschen erlaubt einzigartiges „super-resolution imaging“ (Ultrasound-Localization Microscopy, ULM ) (Errico et al. 2015). Dies kann genutzt werden um beispielsweise kleinste Gefäße bei Neugeborenen mit Schlaganfall oder nach Gefäßinterventionen zu charakterisieren (Video).

Ausgewählte Publikationen des PETI-Lab’s:

Hoerning, A., J. Jüngert, G. Siebenlist, F. Knieling and A. P. Regensburger (2024). „Ultrasound in Pediatric Inflammatory Bowel Disease-A Review of the State of the Art and Future Perspectives.“ Children (Basel) 11(2)

Danko, V., J. Jüngert, S. Schuessler, A. Buehler, D. Klett, A. Federle, A. Roos, H. Lochmüller, M. F. Neurath, J. Woelfle, R. Trollmann, M. J. Waldner, F. Knieling, A. P. Regensburger and A. L. Wagner (2023). „Hybrid reflected-ultrasound computed tomography versus B-mode-ultrasound for muscle scoring in spinal muscular atrophy.“ J Neuroimaging 33(3)

Schnell, A., J. Jüngert, D. Klett, H. Hober, N. Kaiser, R. Ruppel, A. Geppert, C. Tremel, J. Sobel, E. Plattner, S. Schmitt-Grohé, S. Zirlik, D. Strobel, M. F. Neurath, F. Knieling, M. Rauh, J. Woelfle, A. Hoerning and A. P. Regensburger (2023). „Increase of liver stiffness and altered bile acid metabolism after triple CFTR modulator initiation in children and young adults with cystic fibrosis.“ Liver Int 43(4)

Knieling, F., R. Cesnjevar, A. P. Regensburger, A. L. Wagner, A. Purbojo, S. Dittrich, F. Münch, A. Neubert, J. Woelfle, J. Jüngert and A. Rüffer (2022). „Transfontanellar Contrast-enhanced US for Intraoperative Imaging of Cerebral Perfusion during Neonatal Arterial Switch Operation.“ Radiology 304(1)

Rüffer, A., F. Knieling, R. Cesnjevar, A. Regensburger, A. Purbojo, S. Dittrich, F. Münch, J. Wölfle and J. Jüngert (2022). „Equal cerebral perfusion during extended aortic coarctation repair.“ Eur J Cardiothorac Surg 61(2)

Aguilar, C., A. P. Regensburger, F. Knieling, A. L. Wagner, G. Siebenlist, J. Woelfle, H. Koehler, A. Hoerning and J. Jüngert (2021). „Pediatric Buried Bumper Syndrome: Diagnostic Validity of Transabdominal Ultrasound and Artificial Intelligence.“ Ultraschall Med 43(05)

Knieling, F., A. Rüffer, R. Cesnjevar, A. P. Regensburger, A. Purbojo, S. Dittrich, F. Münch, A. Neubert, S. Meyer, D. Strobel, W. Rascher, J. Woelfle and J. Jüngert (2020). „Transfontanellar Contrast-Enhanced Ultrasound for Monitoring Brain Perfusion During Neonatal Heart Surgery.“ Circ Cardiovasc Imaging 13(3)

Regensburger, A. P., F. Knieling, A. Feldkamp, W. Rascher, K. Diesch, J. Woelfle, H. U. Prokosch and J. Jungert (2019). „Time Tracking of Standard Ultrasound Examinations in Pediatric Hospitals and Pediatric Medical Practices – A Multicenter Study by the Pediatric Section of the German Society of Ultrasound in Medicine (DEGUM).“ Ultraschall Med

Regensburger, A. P., A. L. Wagner, G. Hanslik, S. C. Schussler, F. B. Fahlbusch, J. Woelfle, J. Jungert, R. Trollmann and F. Knieling (2019). „Ultra-high-frequency ultrasound in patients with spinal muscular atrophy: A retrospective feasibility study.“ Muscle Nerve

Knieling, F., D. Strobel, O. Rompel, M. Zapke, C. Menendez-Castro, M. Wolfel, J. Schulz, W. Rascher and J. Jungert (2016). „Spectrum, Applicability and Diagnostic Capacity of Contrast-Enhanced Ultrasound in Pediatric Patients and Young Adults after Intravenous Application – A Retrospective Trial.“ Ultraschall Med 37(6)

Knieling, F., D. Strobel, O. Rompel, M. Zapke, C. Menendez-Castro, M. Wölfel, J. Schulz, W. Rascher and J. Jüngert (2016). „Spectrum, Applicability and Diagnostic Capacity of Contrast-Enhanced Ultrasound in Pediatric Patients and Young Adults after Intravenous Application – A Retrospective Trial.“ Ultraschall Med 37(6)

Machtaler, S., F. Knieling, R. Luong, L. Tian and J. K. Willmann (2015). „Assessment of Inflammation in an Acute on Chronic Model of Inflammatory Bowel Disease with Ultrasound Molecular Imaging.“ Theranostics 5(11)