Bei der Ultraschallsonographie ist ein Signalgeber mit einem Schallkopf verbunden. Piezoelektrische Kristalle in dem Signalgenerator wandeln Strom in hochfrequente Schallwellen um, die in das Gewebe gesendet werden. Das Gewebe streut, reflektiert und absorbiert die Schallwellen in verschiedenen Graden. Die Schallwellen werden zurückreflektiert (Echos) und in elektrische Signale umgewandelt. Ein Computer analysiert die Signale und stellt ein anatomische Aufnahme auf einem Bildschirm dar.
Ultraschall ist tragbar, weit verbreitet, relativ kostengünstig und sicher, da er keine ionisierende Strahlung verwendet. Zu den praktischen Vorteilen gehört, dass es von medizinischem Fachpersonal nach einer relativ kurzen, gezielten Schulung durchgeführt werden kann. In vielen klinischen Umgebungen können Ultraschalluntersuchungen ohne die direkte Aufsicht eines Radiologen oder spezialisierten Ultraschalltechnikers durchgeführt werden, was eine schnelle Beurteilung am Behandlungsort ermöglicht.
Procedure demonstrated by Robert Strony, DO, MBA, RDCS, FACEP, Medical Director, Point of Care Ultrasound, Geisinger; Clinical Associate Professor of Medicine, Geisinger Commonwealth School of Medicine; Associate Professor (Adjunct) Lewis Katz School of Medicine, Temple University.
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Procedure demonstrated by Robert Strony, DO, MBA, RDCS, FACEP, Medical Director, Point of Care Ultrasound, Geisinger; Clinical Associate Professor of Medicine, Geisinger Commonwealth School of Medicine; Associate Professor (Adjunct) Lewis Katz School of Medicine, Temple University.
Verwendung der Sonographie
Die Sonographie kann oberflächliche Wucherungen und Fremdkörper identifizieren (z. B. in der Schilddrüse, den Brüsten, den Hoden, den Gliedmaßen und einigen Lymphknoten). Mit tieferen Strukturen können andere Gewebe und Dichten (z. B. Knochen, Gas) die Bilder beeinträchtigen.
Sonographie wird üblicherweise benutzt, um folgendes zu prüfen:
Herz (Echokardiographie): Um beispielsweise Anomalien der Herzklappen und Kammergröße zu erkennen und Ejektionsfraktion und myokardiale Belastung abzuschätzen (siehe Echokardiographie)
Gallenblase und Gallenwege: zur Erkennung von Gallensteinen und Gallenwegsverschlüssen (siehe Bildgebende Untersuchung von Leber und Gallenblase: Ultraschall)
Harnwege: Zum Beispiel, um Zysten (in der Regel gutartig) von festen Massen (oft bösartig) in den Nieren zu unterscheiden oder Obstruktionen zu erkennen, wie Steine oder andere strukturelle Anomalien in Nieren, Harnleiter oder Blase (siehe Bildgebende Untersuchungen des Urogenitaltrakts: Ultraschall)
Weibliche Geschlechtsorgane: Um beispielsweise Tumoren und Entzündungen der Eierstöcke, Eileiter oder Uterus zu erkennen (siehe Einführung in gynäkologische Tumorerkrankungen)
Schwangerschaft: Zum Beispiel zur Beurteilung des Wachstums und der Entwicklung des Fetus und zur Erkennung von Anomalien der Plazenta (z. B. Placenta praevia; siehe Beurteilung des geburtshilflichen Patienten: Ultraschall).
Muskel-Skelett: Um Muskeln, Sehnen und Nerven zu bewerten
IAN HOOTON/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Ultraschall am Krankenbett (auch "Point-of-Care-Ultraschall [POCUS]" genannt) wird häufig in Akutversorgungssituationen eingesetzt, um sowohl die Diagnostik (z. B. Volumenstatus, Ursache einer Hypotonie, Fremdkörper) als auch die Therapie (z. B. intravenöse Katheterisierung, Arthrozentese) zu unterstützen.
Ultraschall kann auch zur Steuerung der Biopsieentnahme und zum Legen intravenöser Katheter verwendet werden.
Ultraschall wird manchmal unter Verwendung einer kleinen internen Sonde an der Spitze eines Endoskops oder Gefäßkatheters durchgeführt.
Variationen der Sonographie
Sonographische Informationen können in unterschiedlicher Weise dargestellt werden.
A-Modus
Der A-Modus ist der einfachste; die Signale werden als Spitzen auf einem Diagramm aufgezeichnet. Auf dem Bildschirm ist in der Senkrechten (y-Achse) die Amplitude und in der Waagerechten (x-Achse) die Tiefe oder Distanz des Echos zum Patienten abzulesen.
Diese Art Sonographie eignet sich für Augenuntersuchungen (ophthalmologische Diagnostik).
B-Modus (Graustufen-)
Der B-Modus wird am häufigsten in der diagnostischen Bildgebung verwendet; die Signale werden als 2-dimensionales anatomisches Bild dargestellt. Darüber hinaus kann der B-Modus-Ultraschall auch dreidimensionale (volumetrische) und vierdimensionale (dreidimensionale mit Zeitkomponente) Bilder erzeugen. Dreidimensionaler Ultraschall wird häufig zur Darstellung der fetalen Anatomie bei geburtshilflichen/gynäkologischen Untersuchungen eingesetzt. Der vierdimensionale Ultraschall ermöglicht die dynamische Darstellung beweglicher Strukturen, wie beispielsweise der Bewegungen des Fetus oder des Herzens.
Mit der B-Modus-Sonographie wird üblicherweise die Entwicklung des Feten überwacht, oder es werden Organe wie Leber, Milz, Nieren, Schilddrüse, Hoden, Brüste, Uterus, Eierstöcke und Prostata untersucht.
Die B-Modus-Sonographie ist schnell genug, um Echtzeit-Bewegung, wie die Bewegung des schlagenden Herzens oder pulsierende Blutgefäße zu zeigen. Echtzeit-Bildgebung liefert anatomische und funktionelle Informationen.
M-Modus
Der M-Modus wird verwendet, um sich bewegende Strukturen abzubilden; die von den sich bewegenden Strukturen reflektierten Signale werden in Wellen umgewandelt, die kontinuierlich auf einer vertikalen Achse dargestellt werden.
Der M-Mode wird hauptsächlich zur Beurteilung des fetalen Herzschlags und in der kardialen Bildgebung zur Evaluation von Klappenerkrankungen verwendet.
Doppler
Die Doppler-Ultraschalluntersuchung wird zur Beurteilung des Blutflusses eingesetzt. Sie nutzt den Doppler-Effekt (Änderung der Schallfrequenz durch Reflexion an einem bewegten Objekt). Die bewegten Objekte sind Erythrozyten im Blut.
Die Richtung und Geschwindigkeit des Blutflusses kann durch die Analyse von Veränderungen in der Frequenz der Schallwellen bestimmt werden:
Wenn eine reflektierte Schallwelle eine niedrigere Frequenz als die übertragene Schallwelle hat, bewegt sich der Blutfluss vom Schallkopf weg.
Wenn eine reflektierte Schallwelle eine höhere Frequenz als die übertragenen Schallwelle hat, bewegt sich der Blutfluss in Richtung des Wandlers.
Die Größe der Änderung in der Frequenz ist proportional zur Geschwindigkeit des Blutflusses.
Änderungen in der Frequenz der reflektierten Schallwellen werden in Bilder umgewandelt, die die Richtung des Blutflusses und die Geschwindigkeit zeigen.
Image courtesy of Hakan Ilaslan, MD.
Doppler-Sonographie wird auch verwendet
Um Blutung von Tumoren und Organen zu bewerten
Um die Herzfunktion (z. B. für Echokardiographie) zu bewerten
Um Verschluss und Stenose der Blutgefäße zu erkennen
Um Blutgerinnsel in den Blutgefäßen zu erkennen (z. B. in tiefe Venenthrombose)
Zur Erkennung von Synovitis in Gelenken
Spektral-Doppler-Sonographie zeigt Blutflußinformation als Diagramm mit der Geschwindigkeit auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse. Spezifischen Geschwindigkeiten können gemessen werden, wenn der Dopplerwinkel (der Winkel zwischen der Richtung des Ultraschallstrahls und der Richtung des Blutflusses) bestimmt werden kann. Geschwindigkeitsmesswerte und das Auftreten der spektralen Dopplerverfolgung können die Schwere von Gefäßverengungen anzeigen.
Die Duplex-Doppler-Sonographie kombiniert die grafische Darstellung des spektralen Ultraschalls mit den Bildern des B-Modus.
Die Farbdoppler-Ultraschall wandelt die Doppler-Blutflussinformation in ein Farbbild um, wobei der Blutfluss farblich dargestellt wird. Es wird auf einem anatomischen Graustufen-Ultraschallbild angezeigt. Die Richtung des Blutflusses wird durch den Farbton (zB rot für den Blutfluss in Richtung der Sonde, Blau für den Blutfluss weg von der Sonde) angegeben. Die durchschnittliche Blutströmungsgeschwindigkeit wird durch die Helligkeit der Farbe angegeben (z. B. zeigt leuchtendes Rot Hochgeschwindigkeitsströmung in Richtung der Sonde an; Dunkelblau zeigt Niedergeschwindigkeitsstrom weg von der Sonde an).
Nachteile der Sonographie
Die Qualität der Bilder hängt von den Fähigkeiten des Untersuchers ab.
Die Gewinnung klarer Bilder der Zielstrukturen kann bei Patienten mit übermäßigem Fettgewebe technisch schwierig sein.
Ultraschall kann nicht verwendet werden, um durch Knochen oder Gas zu sehen, sodass bestimmte Ansichten schwer zu erhalten sind.
