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Ultraschall oder Sonografie - schonende Untersuchung in Echtzeit

Die Ultraschalluntersuchung kann mehr als nuckelnde Babys im Mutterleib darstellen. Sie ermöglicht die Beurteilung von Organen, Geweben, Gelenken, Weichteilen und Blutgefäßen, ist kostengünstig, schmerzfrei und belastet nach heutigem Wissen den menschlichen Körper nicht.

Die Entwicklung des Ulltraschalls

Ultraschall gibt es in der Natur – Tiere wie die Fledermaus erzeugen ihn selbst und orientieren sich mit seiner Hilfe im Raum. Der Mensch begann ihn Anfang des 20. Jahrhunderts zu nutzen, zunächst um Eisberge und U-Boote unter Wasser aufzuspüren, später um Werkstoffe auf ihre Unversehrtheit zu prüfen.

In den 30er und 40er Jahren folgten Versuche, Ultraschall zu therapeutischen Zwecken einzusetzen. 1938 kam der Mediziner Dussik auf die Idee, ihn auch zur Diagnostik zur verwenden, versuchte dies allerdings ausgerechnet am Gehirn. Keine gute Idee, da dieses – außer beim Säugling – komplett von Knochen umgeben ist, durch die der Schall nicht dringt.

1950 gelang dann die Darstellung von Organen: Der zu untersuchende Patient wurde in einen Wasserbottich gesetzt, der Schallkopf auf einer motorisierten Holzschiene befestigt – eine Methode, die sich nur bedingt zum Einsatz bei Kranken bewährte.

Dem Gynäkologen Donald gelang es 1958 erstmalig, Bilder mit einem Ultraschallgerät zu erhalten, bei dem der Schallkopf direkt auf die Haut des Patienten aufgesetzt und mit der Hand bewegt wurde. Ein Prinzip, das seitdem ständig weiterentwickelt wurde und seit den 80ern (und der Verfügbarkeit leistungsstarker Rechner) die breite diagnostische Anwendung der Sonografie erlaubt.

Wie funktioniert die Sonografie?

Ultraschall besitzt mit 20 kHz–1GHz eine Frequenz, die der Mensch nicht hören kann. Mit einem Sonografiegerät werden solche Schallwellen in einer Sonde (Schallkopf, Transducer) erzeugt und gerichtet ausgesendet. Treffen sie auf Strukturen, werden sie reflektiert und gestreut.

Diese sog. Echogenität variiert je nach Gewebsart – bei Flüssigkeiten wie Blut und Urin ist sie gering, bei Knochen und Luft, z.B. Darmgasen hoch. Das Ausmaß der Reflexion wird von der Sonde gemessen, in elektrische Impulse umgewandelt und auf einem Bildschirm als Grauwerte dargestellt: Flüssigkeiten erscheinen schwarz, Knochen sehr hell, Organgewebe liegen dazwischen.

Damit die ersten Schallwellen nicht bereits von der Luft zwischen Haut und Schallkopf abgelenkt werden, bevor sie überhaupt die darzustellenden Strukturen erreichen, wird auf die Haut ein wasserhaltiges Gel aufgetragen. Mittlerweile gelingt eine sehr feine Darstellung der Gewebe mit hoher Auflösung und seit Neuerem sogar als 3-D-Bild.

Daneben macht man sich den Doppler-Effekt zunutze: Die Frequenz des Echos ist abhängig vom Abstand der Struktur zum Schallkopf, wodurch sich z.B. die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes (dessen festen Bestandteile sich entweder auf dem Schallkopf zu oder von diesem wegbewegen) darstellen lässt.

Aktualisiert: 10.05.2012 – Autor: Dagmar Reiche

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