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Ultraschall (Sonografie)

Ultraschall ist ein bildgebendes Verfahren, dass in der Medizin vielseitig einsetzbar ist und Veränderungen an vielen Organen und Geweben aufdecken kann. Beispiele sind das Herz oder Bauchorgane wie die Leber, Niere und Milz. Aber auch als Therapie setzen wir den Ultraschall ein, etwa bei Schmerzen, Nierensteinen oder Prostatakrebs. Die Sonografie kommt ohne Strahlung aus und verursacht keine Schmerzen. Sie liefert zudem schnelle Ergebnisse.

Überblick: Was ist Ultraschall?

Ultraschall ist eine Untersuchung, die heute aus der Arztpraxis nicht mehr wegzudenken ist. Sie gehört inzwischen zum Standard, um verschiedenste Gesundheitsprobleme an unterschiedlichen Organen aufzudecken. Die Ultraschalluntersuchung heisst auch Sonografie (andere Schreibweise: Sonographie).

Die Sonografie basiert darauf, dass unterschiedliche Gewebe im Körper Schallwellen, die ein Schallkopf aussendet, verschieden stark zurückwerfen (reflektieren). Er fängt sie wieder auf und ein Computer errechnet daraus anschliessend ein zweidimensionales Ultraschallbild. Dieses können wir auf einem Monitor sehen und auswerten. Auf diese Weise lassen sich verschiedenste Veränderungen an Organen und Geweben aufspüren.

Beispiele sind Erkrankungen der Nieren, Schilddrüse, Leber, Gebärmutter, Eierstöcke, Prostata oder des Herzens (Herzultraschall = Echokardiografie). Beim Schwangerschaftsultraschall im Rahmen der Schwangerschaftsvorsorge können Gynäkologen und Gynäkologinnen herausfinden, ob sich das Ungeborene normal entwickelt. Auch ein 3-D- oder 4-D-Ultraschall ist bei Schwangeren möglich. Auf den Bildern können werdende Eltern ihr Baby mehrdimensional und in Echtzeit sehen. Allerdings ist der Einsatz dieses „Babyfernsehens“ ohne medizinische Notwendigkeit nicht unumstritten.

Prinzipiell gibt es zwei Möglichkeiten, eine Sonografie durchzuführen:

  • Von aussen, etwa ein Bauch- oder Brustultraschall (Mammasonografie)
  • Von innen (Endosonografie), z. B. Vaginalultraschall und transrektaler Ultraschall (TRUS)

Zudem sind verschiedene Varianten der Sonografie bekannt, die noch zusätzliche Informationen liefern, zum Beispiel die Doppler- und Duplexsonografie. Sie zeigen nicht nur den Zustand von Gefässen, sondern auch die Flussgeschwindigkeit und -richtung des Blutes.

Ein Ultraschall ist preiswert, liefert schnelle Ergebnisse und funktioniert schmerzfrei. Zudem sind Schallwellen für die Gesundheit nicht riskant und es gibt keine Strahlenbelastung. Wir setzen Ultraschall nicht nur in der Diagnostik, sondern auch in der Therapie von Krankheiten ein, zum Beispiel bei Schmerzen, um Selbstheilungsprozesse anzukurbeln oder bei Prostatakrebs (hochintensiver fokussierter Ultraschall = HIFU).

Wie funktioniert ein Ultraschall?

Die Sonografie arbeitet mit Schallwellen, die ein Mensch nicht wahrnehmen und hören kann. Die eingesetzte Frequenz reicht von 1 bis 40 Megahertz. Sie liegt oberhalb der menschlichen Hörgrenze (ca. 20 bis 20.000 Hertz).

Ein Ultraschallgerät setzt sich aus mehreren Teilen zusammen:

  • Schallkopf: Er sendet Schallwellen aus und empfängt sie zugleich wieder. Der Schallkopf enthält spezielle Kristalle (sog. piezoelektrische Kristalle). Wenn sie durch Anlegen einer Spannung in Schwingungen versetzt werden, entstehen die Ultraschallwellen. Entweder setzt der Arzt oder die Ärztin den Schallkopf von aussen auf die Haut auf (z. B. Bauchultraschall) oder er oder sie bringt ihn in eine Körperhöhle ein (z. B. Vaginalultraschall).
  • Computer: Dieser errechnet aus den reflektierten Schallwellen ein zweidimensionales Bild.
  • Bildschirm: Wir können die Bilder auf dem Monitor sehen, in der Regel sind sie schwarz-weiss (bei Duplex-Sonografie auch farbig). Ausserdem können wir Bilder spezieller Bereiche festhalten und speichern. Ein späterer Vergleich zeigt dann, ob sich etwas verändert hat.

Die Sonografie basiert auf der Tatsache, dass Gewebe im Körper eine verschiedene Dichte besitzen. Die auftreffenden Schallwellen breiten sich mit anderer Geschwindigkeit aus und werden unterschiedlich stark zurückgeworfen.

Ultraschall: Verschiedene Varianten

Es gibt verschiedene Varianten der Ultraschalluntersuchung, die dem Arzt oder der Ärztin noch mehr Informationen über Gefässe (z. B. Kopf, Hals, Becken, Beine, Bauch) liefern. Dazu gehören zum Beispiel:

  • Doppler-Ultraschall (Doppler-Sonografie): Eine Methode, mit der wir die Flussgeschwindigkeit des Blutes in den Blutgefässen bestimmen können. So lassen sich Engstellen (Stenosen), Verschlüsse oder Blutgerinnsel (Thromben) diagnostizieren. Das Blut fliesst an diesen Stellen langsamer.
  • Duplex-Ultraschall (Duplex-Sonografie) – eine Kombination aus normaler Ultraschalluntersuchung und der Doppler-Sonografie, mit der sich gleichzeitig die Gefässe, das umliegende Gewebe und die Strömungsverhältnisse des Blutes bestimmen lassen. Beim Farbdoppler kann der Arzt oder die Ärztin ausserdem die Richtung des Blutflusses in Farbe darstellen. Auf dem Monitor erscheint es rot oder blau. Der Blutstrom lässt sich sogar als akustisches Signal hörbar machen.
  • Intensitätsmodulierter Doppler – dadurch lässt sich auch ein sehr langsamer Blutstrom erkennen, etwa in den Venen.

Daneben gibt es noch den 3-D- und 4-D Ultraschall bei Ungeborenen. Er liefert detaillierte mehrdimensionale Bilder, auf denen sich sogar die Gesichtszüge erkennen lassen. Der 4-D-Ultraschall zeigt dreidimensionale Bilder in Echtzeit – also eine Art „Live-Baby-TV“. Die Untersuchungen ohne medizinische Notwendigkeit (Indikation) sind umstritten, weil hohe Ultraschallintensitäten nötig sind, wodurch die Körpertemperatur leicht ansteigt. In Deutschland ist die Untersuchung ab 2021 ohne Indikation nicht mehr erlaubt.

Ultraschalluntersuchung – der Ablauf

Ein Ultraschall von aussen läuft in mehreren Schritten ab:

  • Zuerst trägt der Arzt oder die Ärztin ein Gel auf die Körperregion auf, die er oder sie untersuchen möchte. Das Gel sorgt für einen guten Kontakt zwischen dem Schallkopf und der Haut. Die Schallwellen können somit gut hindurchdringen. • Der Arzt oder die Ärztin platziert den Ultraschallkopf auf der Haut.
  • Dann bewegt er oder sie den Schallkopf unter leichtem Druck über die zu untersuchende Region.
  • Auf dem Monitor lassen sich die Organe und Gewebe aus verschiedenen Richtungen und Winkeln betrachten. Der innere Ultraschall (Endosonografie) funktioniert nach dem gleichen Prinzip.

Allerdings ist der Schallkopf meist schmaler und der Arzt oder die Ärztin bringt ihn in eine Körperhöhle ein. Das kann die Vagina beim Vaginalultraschall oder der Enddarm beim transrektalen Ultraschall sein. Eine Ultraschalluntersuchung dauert meist nur wenige Minuten. Sie ist schmerzfrei und risikolos.

Einsatzgebiete: Wann wird der Ultraschall angewendet?

Für die Sonografie gibt es sehr viele verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. Wir können Veränderungen an Organen, Geweben und Blutgefässen diagnostizieren. Aber sie können auch den Erfolg einer Behandlung überprüfen oder den Ultraschall selbst als Therapie einsetzen.

Ultraschall in der Diagnostik

Einige Beispiele:

  • Herz (Herzultraschall = Echokardiografie): Die Herzkammern, Vorhöfe oder Herzklappen lassen sich beurteilen.
  • Brust (Mammasonografie) – Zysten, gutartige Veränderungen wie Fibroadenome oder Anzeichen für Brustkrebs (immer in Kombination mit der Mammografie und evtl. Magnetresonanztomografie = Mamma-MRT)
  • Weibliche Geschlechtsorgane: Veränderungen an Eileitern, Eierstöcken oder Gebärmutter
  • Prostata (transrektaler Ultraschall = TRUS) – gutartige Prostatavergrösserung (benigne Prostatahyperplasie = BPH), Prostatakrebs (immer gemeinsam mit anderen Untersuchungen)
  • Schilddrüse: Grösse der Schilddrüse, gut- oder bösartige Knoten
  • Bauchorgane: Nieren, Leber, Gallenblase, Milz, Bauchspeicheldrüse, Harnblase – Grösse und krankhafte Veränderungen
  • Gefässe, z. B. Hals, Kopf, Bauch, Becken, Beine – Verengungen oder Verschlüsse
  • Gelenke, z. B. bei Knie- oder Schulterschmerzen, Gelenkerguss
  • Ultraschall in der Schwangerschaft: Er ist Routine im Rahmen der Schwangerschaftsvorsorge. Gynäkologen prüfen, ob sich das Ungeborene normal entwickelt.
  • Magendarmtrakt, z.B. zur Beurteilung von Entzündungen.
  • Lunge z.B. im Notfall und auf der Intensivstation.
  • Ultraschall mit Kontrastmittel, z.B. zur Beurteilung der Durchblutung einer Raumforderung.

Nicht alle Organe lassen sich gut mit Hilfe der Sonografie untersuchen. Nicht geeignet ist Ultraschall für harte Strukturen wie die Knochen.

Ultraschall in der Therapie

Die Sonografie eignet sich auch als Behandlungsmethode bei verschiedenen Krankheitsbildern. Einige Beispiele:

  • Schmerzen: Ultraschall setzen Therapeuten und Therapeutinnen im Rahmen der Elektrotherapie ein. Die dabei erzeugte Wärme kann Schmerzen lindern, etwa Gelenkschmerzen.
  • Prostatakrebs: Zum Einsatz kommt ein hochintensiver fokussierter Ultraschall (HIFU) – Ärzte und Ärztinnen „verkochen“ den Tumor mit Hilfe energiereicher Ultraschallwellen
  • Nierensteine: Ärzte und Ärztinnen zertrümmern sie von aussen mit Hilfe von Ultraschall. Die Methode heisst extrakorporale Stosswellentherapie (ESWL)

Ultraschall: Vorteile und Risiken

Die Sonografie besitzt viele Vorteile: Sie ist gesundheitlich unbedenklich, kommt ohne gesundheitsgefährdende Strahlung aus und ist schmerzfrei. Zudem ist der Ultraschall eine schnelle und kostengünstige Methode, die rasche Ergebnisse liefert. Risiken birgt ein Ultraschall nicht. Wenn wir die Sonografie zur Therapie einsetzen, sind nur geringe Nebenwirkungen zu erwarten. Bei der HIFU im Rahmen von Prostatakrebs können dies zum Beispiel Probleme beim Wasserlassen oder Harnwegsinfekte sein. Bei der Zertrümmerung von Nierensteinen sind Blutergüsse möglich.

Verantwortliche Fachbereiche

Institut für diagnostische und interventionelle Radiologie

Klinik für Neuroradiologie

Klinik für Nuklearmedizin

Klinik für Radio-Onkologie