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Ultraschall
Die Diagnosestellung stellt für das ärztliche Arbeiten einen zentralen Punkt dar. Denn aufbauend auf einer möglichst zutreffenden Diagnose kann auch eine dementsprechend adäquate Therapie für Patientinnen und Patienten erfolgen. Wichtige Techniken, um zur richtigen Diagnose zu gelangen, sind vor allem das Gespräch zwischen dem Arzt und der behandelten Person sowie die körperliche Untersuchung. In einigen Fällen reichen diese Techniken jedoch nicht für eine präzise Diagnose aus.
Zur Unterstützung der Diagnosestellung gibt es bildgebende Verfahren, die jeweils unterschiedliche Bilder und unterschiedliche Informationen liefern. Eines dieser bildgebenden Verfahren ist der Ultraschall. In diesem Artikel erfahren Sie, was der Ultraschall genau ist, wofür er eingesetzt wird und wie eine Ultraschalluntersuchung durchgeführt wird.
Dr. Gerret Hochholz
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Sven Daum
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Auf einen Blick
Sven Daum
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Schmerztherapeut
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Dr. Gerret Hochholz
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Spezialisiert auf Hüfte, Wirbelsäule und Schulter
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Was ist Ultraschall genau?
Die Ultraschalldiagnostik ist ein Verfahren, das sich etwa Mitte des vergangenen Jahrhunderts in der Medizin etabliert hat. Die Bildgebung mittels Ultraschalls im medizinischen Bereich wird auch Sonographie genannt. Wie der Name Ultraschall bereits sagt, werden dabei Schallwellen eingesetzt, die sich über einer bestimmten Frequenz befinden. Die Referenzgröße ist dabei der für das menschliche Ohr wahrnehmbare Schall. Bei Schall handelt es sich um eine Welle, bei der nacheinander kleine Teilchen angestoßen werden.
Die Energie wird dabei von einem Teilchen auf das andere übertragen. Wie schnell sich diese Welle ausbreitet, wird mit der Frequenz beziffert. Die Einheit zur Quantifizierung der Frequenz wird Hertz (Hz) genannt und ist nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz benannt, der als Entdecker von elektromagnetischen Wellen gilt. Die Obergrenze des menschlichen Hörens liegt bei etwa 20 kHz. Die Schallwellen, die in der Ultraschalldiagnostik angewandt werden, liegen über diesem Grenzwert.
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Sonographie
In der Sonographie macht man sich die Eigenschaft von Schallwellen zunutze, dass sie sich in unterschiedlichen Medien unterschiedlich schnell ausbreiten. So bewegt sich Schall beispielsweise in Luft deutlich langsamer als in Wasser. Im Wasser sind mehr Teile enthalten (es hat eine höhere Dichte) und damit können mehr Teilchen die Druckschwankungen der Ultraschallwelle übertragen. Außerdem werden nicht immer alle Schallwellen in jedem Medium weitergeleitet. Ein Teil der Schallwellen wird reflektiert.
Mit Hilfe eines Schallkopfes, in dem sich winzig kleine Kristalle befinden, werden Ultraschallwellen erzeugt. Der Schallkopf dient jedoch nicht nur zum Aussenden von Ultraschallwellen, sondern auch zur Detektion. Der Computer registriert also die Zeit zwischen dem Aussenden der Ultraschallwelle und der Detektion derselben Ultraschallwelle nach Reflektion. Aus den verschiedenen Laufzeiten in unterschiedlichen Medien und Geweben kann so im Computer ein Bild erzeugt werden.
Über den Verlauf der Jahre hat sich die klassische Sonographie immer weiterentwickelt, sodass es heutzutage auch neuere Verfahren wie Elastographie und interventionellen Ultraschall gibt.
Elastographie
Bei der Elastographie handelt es sich um ein Ultraschallverfahren, bei dem vor allem die Elastizität von Gewebe im Vordergrund steht. Sie wurde ursprünglich vor allem in der Tumordiagnostik eingesetzt, da Tumorgewebe häufig eine andere Elastizität als gesundes Gewebe aufweist.In der Orthopäde können damit Steifigkeiten von verletzten Sehnen oder auch muskuläre Verspannungen (sog. Triggerpunkte) sehr genau dargestellt werden.
Der interventionelle Ultraschall wird in der Therapie bei Punktionen eingesetzt. Wenn beispielsweise eine Struktur mit einer Nadel punktiert oder ein Medikament zielgenau infiltriert werden muss, empfiehlt es sich, dies unter Ultraschallbildgebung zu tun. Der interventionelle Ultraschall ist derzeit das einzige bildgebende Verfahren, in dem Punktionen visuell in Echtzeit dargestellt werden können. Man sieht die Punktionsnadel zeitgenau, wie sie sich durch ein Gewebe bewegt und minimiert somit das Risiko von Verletzungen von umgebenden Strukturen.
Wofür wird Ultraschall eingesetzt?
Grundsätzlich wird die Sonographie in weiten Teilen der medizinischen Versorgung als Diagnostikmethode und zum Therapiemonitoring eingesetzt. So lassen sich innere Organe wie Herz, Leber, Niere, Bauchspeicheldrüse, Milz oder Blase gut mit einem Ultraschallgerät darstellen.
In der Orthopädie können Weichteile wie Bänder, Sehnen, Muskeln, Nerven und Schleimbeutel mittels der Sonographie beurteilt werden. Außerdem kann auch der Zustand von Gelenken indirekt mittels Ultraschalls eingeschätzt werden. Ferner können Weiterentwicklungen der Sonographie wie die Sonoelastographie zur Beurteilung der mechanischen Eigenschaften von Muskeln eingesetzt werden. So können beispielsweise Muskeltriggerpunkte von umliegendem, regulären Muskelgewebe unterschieden werden. Auch der interventionelle Ultraschall kann zur Unterstützung von Therapien eingesetzt werden, beispielsweise zur präzisen und sicheren Injektion von Schmerzmitteln im Spektrum der orthopädischen Behandlung.
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Typische medizinische Fachrichtungen, in denen Ultraschall zum Einsatz kommt:
Innere Medizin (Kardiologie, Nephrologie, Gastroenterologie)
Orthopädie
Radiologie
Notfallmedizin
Hausärztliche Versorgung
Schmerztherapie
Was kann man im Ultraschall erkennen?
Ultraschall breitet sich in verschiedenen Strukturen unterschiedlich schnell aus. Somit kann man im Ultraschall vor allem erkennen, welche Strukturen im jeweiligen Untersuchungsgebiet vorhanden sind. Beispielsweise lässt sich so der Einschluss von Flüssigkeit oder das Vorliegen von Verkalkungen bis hin zu Steinleiden erkennen.
Auch mit Entzündungen oder Verletzungen assoziierte Veränderungen können mit der Sonographie erkannt werden. Aussagen über die Elastizität eines Gewebes erlaubt die Elastographie, die auch Sonoelastographie genannt wird.
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Strukturen, die mit Ultraschall dargestellt werden können, im Überblick:
Innere Organe wie Herz, Leber, Blase oder Niere
Sehnen, Bänder, Muskelgewebe, Nerven
Zysten, Tumoren, Veränderungen von Lymphknoten
Gelenke und krankhafte Veränderungen von Gelenken
Blutgefäße im Halsbereich und an den Extremitäten
Wie verläuft eine Ultraschalluntersuchung?
Der Ablauf einer Ultraschalluntersuchung hängt von der genauen medizinischen Fragestellung ab. Je nach zu untersuchender Region liegt die Patientin oder der Patient auf einer Liege in Rückenlage, Bauchlage, in Seitlage oder sitzt. Um den Kontrast der Bilder besser beurteilen zu können, wird das Untersuchungszimmer in der Regel etwas abgedunkelt. Dann trägt der behandelnde Arzt etwas Gel auf den für die jeweilige Untersuchung passenden Schallkopf auf.
Ablauf einer Ultraschalluntersuchung
Da sich die Fortleitungsfähigkeit für Schall von Luft und anderen Geweben stark unterscheidet, würde ohne das Gel der Schall zu stark reflektiert werden. Das Gel hat also die Aufgabe, die Leitfähigkeit so zu verändern, dass möglichst wenige Schallwellen an der Haut reflektiert werden und somit das bestmögliche Bild entsteht. Je nach Untersuchung werden manchmal die Patientinnen und Patienten zu Atemmanövern aufgefordert, die die Bildgebung von bestimmten Organen zusätzlich unterstützen.
Handelt es sich um einen interventionellen Ultraschall, so werden gleichzeitig mit der Sonographie noch andere Maßnahmen getroffen, beispielsweise das Injizieren von Schmerzmitteln oder entzündungshemmenden Mitteln in eine bestimmte Region oder die Hydrodissektion eines Nerven. Nach der Ultraschalluntersuchung kann das verwendete Gel mit Papier entfernt werden. Allergische Hautreaktionen auf das Gel sind in aller Regel nicht zu erwarten.
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Welche Vorteile hat der Ultraschall?
Der größte Vorteil für Patientinnen und Patienten ist die Tatsache, dass der Schall keinerlei für den Körper belastende Strahlung und keine Schäden im untersuchten Gewebe verursacht. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber der klassischen Röntgenbildgebung oder einer Computertomographie. Des Weiteren ist der Ultraschall eine Untersuchungsmethode, die schnell ohne weitere Vorbereitung erfolgen kann. Fast jeder niedergelassene Arzt und jedes Krankenhaus verfügt über ein Ultraschallgerät, da es in der täglichen Praxis sehr flexibel und schnell einsetzbar ist.
Die Ultraschallbilder können schon direkt während der Behandlung beurteilt werden, was zusätzlich die Untersuchung von beweglichen Strukturen erleichtert. Die Ultraschalluntersuchung ist im Vergleich zu einer MRT-Untersuchung auch deutlich kostengünstiger.
Auf einen Blick: Vorteile des Ultraschall
Flexibel und schnell einsetzbar
Sofortige Beurteilung der Bilder
Beurteilung von beweglichen Strukturen
Verwendeter Schall ist unschädlich für den Menschen
Starke Verbreitung von Ultraschallgeräten
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