Eine Ultraschalluntersuchung, auch Sonographie genannt, bezeichnet ein Verfahren, das innere Organe durch Schallwellen sichtbar machen kann. Es wird in der medizinischen Diagnostik angewendet, besonders im Rahmen der Schwangerschaftsbetreuung.
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Für eine Ultraschalluntersuchung wird ein sogenanntes Sonographiegerät benötigt. In der Regel besteht es aus einem Computer, einem Monitor und einem Schallkopf.
Der Schallkopf sendet hochfrequente Schallwellen aus, die das menschliche Ohr nicht mehr wahrnehmen kann. Tritt er in Hautkontakt, werden die Schallwellen in den Körper geleitet und von verschiedenen Organen und Strukturen unterschiedlich stark zurückgeworfen.
Je nachdem, wie stark eine Struktur den Schall zurückwirft, kann man sie entweder als hypoechogen oder hyperechogen bezeichnen.
Als hypoechogen bezeichnet man Gewebe, das den Schall nur schwach reflektiert.
Hyperechogen sind Gewebestrukturen, die den Schall stark zurückwerfen.
Hypoechogene Körperstrukturen sind primär weiche Gewebe, etwa Organe oder Muskeln. Auf einem Ultraschallbild werden sie in Graustufen dargestellt. Hyperechogene Strukturen sind etwa Knochen, Knorpel und luftgefüllte Organe wie die Lunge. Sie sind im Ultraschallbild als helle Flächen zu finden.
Um den Hautkontakt des Schallkopfes zu verbessern, wird vor der Untersuchung ein Gel auf die Haut aufgetragen.
Abbildung 1: Prinzip der SonographieEin Mikrofon am Schallkopf nimmt die reflektierten Schallwellen auf und gibt sie an den Computer weiter. Dieser rechnet die Daten in ein Bild um, das auf dem Monitor sichtbar gemacht wird – das Ultraschallbild entsteht.
Wie das Röntgen zählt auch die Sonographie zu den sogenannten bildgebenden Verfahren.
Bildgebende Verfahren erlauben es, Strukturen im Inneren des Körpers sichtbar zu machen, ohne dass operative Maßnahmen durchgeführt werden müssen.
Während das Röntgen primär Knochen- und Knorpelstrukturen sichtbar machen kann, werden Sonographien eingesetzt, um innere Organe wie Leber, Herz und Gebärmutter zu untersuchen.
Grundsätzlich können nahezu alle Strukturen im (menschlichen) Körper mithilfe eines Ultraschalls betrachtet werden. Ausnahmen bilden die Knochen und die Lunge, da diese den Schall wenig bis gar nicht zurückwerfen und deshalb nicht sonographisch dargestellt werden können.
In der Medizin wird der Bauchbereich als Abdomen bezeichnet. Bei seiner Ultraschalluntersuchung werden seine inneren Organe betrachtet, um Symptome abzuklären oder Krankheitsverläufe zu beobachten.
Organe, die in diesen Bereich der Sonographie fallen, sind beispielsweise die Milz, die Leber, die Bauchspeicheldrüsen sowie die Nieren.
Die Untersuchung der Gebärmutter ist der wohl bekannteste Anwendungsbereich der Sonographie. Sie wird zur Feststellung von Schwangerschaften und während der Schwangerschaftsbegleitung angewandt.
Während einer Schwangerschaft werden regelmäßig Untersuchungen mittels Ultraschall durchgeführt, um die Entwicklung des Kindes zu überprüfen und eventuelle Erkrankungen oder Beeinträchtigungen frühzeitig feststellen zu können.
Eine Ultraschalluntersuchung der Schilddrüse wird bei Verdacht auf eine Erkrankung des Organs durchgeführt. Bei der Sonographie wird auf Veränderungen geachtet, etwa seine Größe oder das Vorhandensein von Wucherungen.
Im Rahmen der Brustkrebsvorsorge wird bei Frauen ab 50 Jahren alle zwei Jahre eine sogenannte Mammografie durchgeführt. Dabei wird die Brust durch eine Röntgenuntersuchung auf eventuelle Knoten überprüft.
In manchen Fällen wird eine solche Untersuchung auch bei Männern durchgeführt. Sie besitzen eine geringe Menge Brustgewebe und können dadurch auch an Brustkrebs erkranken. Allerdings kommt dies recht selten vor, da Männer über weitaus weniger Brustgewebe verfügen als Frauen.
Sollte während dieser Untersuchung ein Verdacht entstehen, wird die Diagnostik über eine Sonographie weitergeführt. Beispielsweise können mit ihrer Hilfe Tumore von Zysten unterschieden und ein Verdacht bestätigt oder widerlegt werden. Auf Basis der Ergebnisse der Sonographie wird über die weitere Behandlung entschieden.
Wie jede Technologie wurde auch die Technik des Ultraschalls über die Jahre verbessert und mit Neuerungen ausgestattet. Dadurch entwickelten sich mehrere Arten der Sonographie.
Mithilfe einer Doppler-Sonographie können neben den Organen auch Blutströmungen in Venen und Arterien dargestellt werden. Um dies zu ermöglichen, nutzt diese Art des Ultraschalls den Doppler-Effekt – daher der Name dieses Verfahrens.
Der Doppler-Effekt beschreibt eine verschobene Reflexion von Schallwellen aufgrund der Bewegung des Objektes, an dem die Schallwellen zurückgeworfen werden. Ein sich bewegendes Objekt schiebt die abgegebenen Schallwellen vor sich her, wodurch sie komprimiert werden. Die Folge: Die Frequenz steigt, und damit auch die Tonhöhe.
Umgekehrt werden die Schallwellen hinter dem Objekt auseinandergezogen, wodurch die Frequenz sinkt und der Ton tiefer wird.
Das klassische Beispiel, an dem der Doppler-Effekt leicht verdeutlicht werden kann, ist ein vorbeifahrender Krankenwagen mit angeschalteter Sirene.
Fährt ein Krankenwagen auf Dich zu, klingt die Sirene hell und hoch. Befindet er sich neben Dir, klingt der Ton genau so, als würde der Wagen neben Dir stehen. Ist er an Dir vorbeigefahren, klingt der Ton tiefer.
Abbildung 2: Doppler-Effekt
Durch diese Verschiebung der Ultraschallwellen kann der Blutfluss während der Sonographie sichtbar und messbar gemacht werden, da sich das Blut bewegt und den Schall somit anders reflektiert als die Organe im untersuchten Gebiet.
Anhand der Messergebnisse der Sonographie lässt sich feststellen, wie gut der Blutfluss ist und ob eventuelle Gefäßprobleme vorliegen.
Die Duplex-Sonographie beschreibt eine erweiterte Form der Doppler-Sonographie. Neben der Darstellung des Blutflusses kann bei einer Untersuchung durch eine Duplex-Sonographie auch der Zustand des Blutgefäßes eingeschätzt werden.
Oftmals wird das entstandene Bild farbig kodiert, sodass die Gefäße klar von umliegenden Strukturen unterschieden werden können. Dieses Verfahren wird als Farbduplex-Sonographie bezeichnet.
Eine Endosonographie ist eine Art der Sonographie, bei der die Untersuchung im Inneren des Körpers durchgeführt wird. Dazu wird ein Endoskop mit Kamera und Schallkopf über den Mund in den Körper eingeführt und in die zu untersuchende Region gebracht.
Diese Variante wird angewandt, um Untersuchungen an Organen durchzuführen, die von außen nicht durch die Schallwellen erreicht werden können. Dazu zählen etwa der Magen und der Zwölffingerdarm.
Der Ultraschall wird unter Narkose durchgeführt, um die Untersuchung so angenehm wie möglich zu machen.
Wie jeder medizinische Eingriff bringt eine Sonographie sowohl Vor- als auch Nachteile mit sich.
Die Argumente, die für eine Untersuchung mittels Sonographie sprechen, liegen besonders in der Harmlosigkeit des Verfahrens. Bei einer Ultraschalluntersuchung wird der Körper keinerlei Strahlung ausgesetzt. Außerdem ist eine Sonographie in der Regel nichtinvasiv. Eine Ausnahme dabei bildet die Endosonographie, sie stellt einen minimalinvasiven Eingriff dar.
Ein invasiver Eingriff beschreibt eine medizinische Maßnahme, die im Inneren des Körpers durchgeführt wird. Meist muss dazu über einen Schnitt in das Körperinnere eingedrungen werden.
Die Eingriffe werden in minimalinvasiv und nichtinvasiv unterschieden. Minimalinvasiv beschreibt einen Eingriff, der zwar innerhalb des Körpers abläuft, jedoch nur eine geringe Erholungsphase einfordert. Eine nichtinvasiver Maßnahme läuft ohne Beeinflussung des Körpers ab.
Ein weiterer Vorteil der Sonographie liegt im geringen finanziellen Aufwand. Sowohl die Anschaffungskosten eines Ultraschallgerätes als auch die Ausführung der Untersuchung selbst sind verhältnismäßig kostengünstig.
Ein Ultraschallgerät kann je nach Hersteller und Funktionalität schon ab 15.000 Euro erworben werden. Eine Sonographie des Abdomens liegt preislich bei 16,11 Euro.
Im Vergleich dazu stehen die Kosten für einen Kernspintomografen. Die Anschaffungskosten für das Gerät selbst bewegen sich zwischen 750.000 Euro und 3,5 Millionen Euro. Ein MRT des Abdomens wird mit 118,63 Euro abgerechnet.
Der primäre Nachteil einer Sonographie liegt in der Bildauflösung. Während andere bildgebende Verfahren sehr detaillierte Bilder liefern, sind die Bilder, die bei einer Ultraschalluntersuchung entstehen, vergleichsweise unscharf. Es bedarf eines geschulten Auges, um Gewebeveränderungen oder Schwangerschaften zu erkennen.
Außerdem können nicht alle Organe und Strukturen durch eine Sonographie dargestellt werden. Knochen, Knorpel und gasgefüllte Organe können den Schall nicht ausreichend reflektieren, weswegen für deren Untersuchung auf andere Methoden der Diagnostik zurückgegriffen werden muss.
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Wie lange dauert eine Doppler Untersuchung?
Eine Untersuchung mittels Doppler-Sonographie dauert zwischen 10 und 20 Minuten.
Was ist der Unterschied zwischen Ultraschall und Sonographie?
Zwischen den Begriffen "Ultraschall" und "Sonographie" besteht kein Unterschied; sie können synonym zueinander verwendet werden.
Warum macht man eine Sonographie?
Eine Sonographie wird durchgeführt, wenn eine Untersuchung der inneren Organe erfolgen soll. Im Gegensatz zu anderen bildgebenden Verfahren wie dem Röntgen wird der/die Patient*in bei einer Sonographie keiner Strahlenbelastung ausgesetzt.
Was macht man bei einer Sonographie?
Bei einer Sonographie werden die inneren Organe mithilfe von Schallwellen sichtbar gemacht. Dabei können Abweichungen und Erkrankungen festgestellt werden.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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