Entwicklung eines interdisziplinären Ansatzes zur Tumorfrüherkennung: Scherwellenelastographie und Modellierung des menschlichen Tumorgewebes aus Ingenieurssicht

Abstract

Im Projekt SWEFTD wurde eine durchgängige numerische Methodik zur Scherwellen-Elastographie (SWE) aufgebaut: Die Acoustic Radiation Force (ARF) wurde mit MATLAB k-Wave simuliert und als Körperkraft in ein FE-Modell (Abaqus) eingebracht, um Scherwellen in einem definierten Gewebemodell anzuregen. Aus der resultierenden Wellenausbreitung wurde die Wellengeschwindigkeit bestimmt und mittels manueller Inversion eine Elastizität zurückgerechnet. Diese stimmte gut mit den vorgegebenen Materialparametern überein. Damit ist die prinzipielle Machbarkeit der rein numerischen Kette aus ARF-Berechnung, FE-Simulation und Inversion gezeigt und eine Grundlage für künftige Erweiterungen geschaffen.