Akademik

Ụltraschalldiagnostik,

 

Sonographie, zu den bildgebenden Verfahren gehörende Form der medizinischen Diagnostik; beruht auf dem Prinzip, dass mechanische Schwingungen mit Frequenzen oberhalb des Hörbereichs (Ultraschall) an verschiedenen Grenzflächen unterschiedlich stark reflektiert werden, sodass ohne Strahlenexposition und ohne Anwendung von Kontrastmitteln Gewebestrukturen und innere Organe (Haut-, Gewebe-, Organschichtgrenzen) sichtbar gemacht werden können.

 

Funktionsprinzip:

 

Über einen auf die Körperoberfläche aufgesetzten Schallkopf, in dem ein piezoelektrischer Wandler durch eine hochfrequente elektrische Wechselspannung zu mechanischen Schwingungen angeregt wird, gelangen die gebündelten oder fokussierten Ultraschallwellenimpulse in den Körper; zur Erzielung einer möglichst reflexionsfreien Einkoppelung wird vorher ein Gel auf die Haut aufgebracht. In den Sendepausen arbeitet der Schallkopf als Empfänger der reflektierten Wellen, die in elektrischen Signale umgewandelt, verstärkt und auf einem Bildschirm sichtbar gemacht werden.

 

Verfahrensweisen:

 

Die Impulsechoverfahren basieren auf der Verarbeitung des Impulsechos. Als A-Mode-Verfahren oder A-Scan-Verfahren wird die eindimensionale Darstellung der Echos einfacher Strukturen in Form von Signalen unterschiedlicher Amplitude bezeichnet (A-Bild-Verfahren), als B-Mode-Verfahren oder B-Scan-Verfahren das durch manuelle oder automatische Bewegung des Schallstrahls erzeugte zweidimensionale Schnittbild (B-Bild-Verfahren), bei dem die Intensität des Echos in verschiedenen Helligkeitsstufen umgesetzt wird und bei periodischer Abtastung oberhalb der Flimmerfrequenz des Auges Bewegungsabläufe praktisch ohne Zeitverzögerung sichtbar macht (Real-Time-Verfahren). Diese Methode bietet die breiteste Anwendungsmöglichkeit, z. B. in der Geburtshilfe zum Feststellen schwieriger Geburtslagen wie der Beckenendlage und zur Bestimmung der Größe des Fetus (Fetometrie), der Herztätigkeit und möglicher Anomalien, der Fruchtwassermenge, in der inneren Medizin und Urologie zur Erkennung von Tumoren oder Zysten und Steinbildungen, zur Herz- (Echokardiographie) und Hirnuntersuchung (Echoenzephalographie), zur Schilddrüsen- und Gelenkdiagnostik und zur Krebsdiagnostik der weiblichen Brust (Ultraschallmammographie).

 

Als M-Mode oder M-Scan (Time-Motion-Verfahren) wird die Durchführung des B-Verfahrens mit fest stehendem Schallkopf zur eindimensionalen Darstellung bewegter Grenzflächen, z. B. der Herzklappen, bezeichnet.

 

Das Doppler-Verfahren (Doppler-Sonographie beziehungsweise Dauerschallverfahren) arbeitet mit kontinuierlichen Schallwellen konstanter Frequenz oder mit Schallpulsen, die aufgrund des Doppler-Effekts von sich bewegenden Grenzflächen (v. a. rote Blutkörperchen in Blutgefäßen) mit veränderter Frequenz reflektiert werden und z. B. Gefäßverengungen oder -verschlüsse erkennbar machen. Die Duplexsonographie kombiniert das Doppler- und das B-Mode-Verfahren.

 

Ein höheres Auflösungsvermögen (bei geringerer Eindringtiefe) zur Untersuchung oberflächennaher Strukturen bieten Schallköpfe, die gegenüber den üblichen 3-3,5 MHz eine Frequenz von 7,5-10 MHz (für die dermatologische Diagnostik von bis zu 20 MHz) aufweisen. Eine Verbesserung der Auflösung und der Abbildungsdetails erbrachten die digitale Bildverarbeitung (Computersonographie) und die farbige Codierung der Graustufen (Farbsonographie). Besondere Bedeutung besitzt dieses Verfahren in der Gefäß- und Herzdiagnostik in Form der Farb-Doppler-Echokardiographie, die eine unterschiedliche Darstellung der arteriellen und venösen Blutströmung in der Gefäßdiagnostik (Angiodynographie) ermöglicht.

 

Bei der Computersonographie kann auch ein räumliches Bild erzeugt werden (3-D-Sonographie), das aus einer Vielzahl von aus unterschiedlichen Winkeln aufgenommenen Schnittbildern erstellt wird und durch entsprechende Schattierung und computergesteuertes Drehen den plastischen Eindruck vermittelt.

 

Eine neuere Entwicklung stellt der Einsatz der U. bei der endoskopischen Untersuchung (Endosonographie) z. B. von Magen, Darm, Gallengängen und Rektum (endorektale Sonographie zur Diagnose des Prostata- und Rektumkarzinoms) mittels eines mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Ultraschallwandlers in der Spitze des Endoskops dar. Spezialkatheter ermöglichen auch die Innendarstellung von Blutgefäßen (intraluminale oder intravasale Sonographie).

 

Eine Gefährdung durch Wärmebildung im Gewebe ist bei den herkömmlichen Verfahren nicht wahrscheinlich; da dies wegen der höheren Intensitäten der Duplex- und der farbcodierten Doppler-Sonographie nicht mit Sicherheit auszuschließen ist, wird deren Einsatz bei der Schwangerschaftsuntersuchung auf spezielle Indikationen eingeschränkt.

 

Erste Anwendung fand die U. in den 1940er-Jahren bei der Erkennung von Hirntumoren. Außer in der Humanmedizin ist sie inzwischen auch diagnostischer Bestandteil der Tiermedizin.

 

Literatur:

 

Praxisrelevante U., hg. v. W. Zimmermann (1990);

 

U. für die Praxis. Normalbefunde u. patholog. Organbefunde im Sonogramm - Endosonographie, hg. v. W. Zimmermann: u. N. Frank (1991);

 W. Kähn: Atlas u. Lb. der U. (1991);

 

Dopplersonograph. Diagnostik, hg. v. W. O. Ruland (²1993).

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Ultraschalldiagnostik: Der Blick in den menschlichen Körper

 

Ultraschalluntersuchungen: Verschiedene Verfahren

 

Ultraschalldiagnostik: Erkundung des Körpers per Echolot