Technische Grundlagen
Ultraschall (Sonographie)
Leber
Während beim Röntgen radioaktive Strahlen durch den Körper geschickt werden, arbeitet der Ultraschall – oder medizinisch: Die Sonographie – mit Schallwellen. Schallwellen sind Töne. Die Schallwellen beim Ultraschall haben allerdings eine hohe Frequenz, die das menschliche Ohr nicht wahrnehmen kann.
Diese Schallwellen werden aus einem Schallkopf, der auf die Haut gelegt wird, in den menschlichen Körper gesandt. Die Schallwellen breiten sich vom Schallkopf weg in den Körper aus. Dabei werden sie immer schwächer bis sie schließlich verschwinden (absorbiert werden).
Vergleichen kann man das am besten mit einem Stein, der ins Wasser geworfen wird. Die Wellen breiten sich aus bis sie irgendwann verschwinden.
So breiten sich Ultraschallwellen auch gut im Wasser aus (und damit auch im wasserreichen menschlichen Gewebe). Nicht weiterleiten können aber Luft und harte Materialien wie Knochen oder Steine. Treffen die Schallwellen hierauf, prallen sie ab und werden zurückgeworfen. Diese Wellen fängt der Schallkopf wieder auf.
Wasser leitet alle Schallwellen weiter. Je mehr Wellen zurückgeworfen werden, desto dichter ist das Gewebe. Aus der Menge der zurückgeworfenen Wellen kann das Gerät dann berechnen, wie dicht das Gewebe ist. Aus der Zeit, bis zu der die Wellen wieder zurückgeworfen werden, kann das Gerät berechnen, wie tief sie eingedrungen sind. Damit kann ein zweidimensionales Bild (ein Schnittbild) errechnet werden.
Historie
Entwickelt wurde die Arbeit mit Ultraschall bereits im 1. Weltkrieg, allerdings nicht für medizinische Zwecke. Das Militär wollte damit U-Boote orten. Das klappte auch, jedoch waren die Schallwellen so hart, dass Fische getötet wurden, die in den Bereich der Wellen kamen.
Seit dem 2. Weltkrieg wurden Schallwellen zunächst für die Werkstoffprüfung und dann auch medizinisch genutzt und seitdem rasant über die meisten Fächer der Medizin weiterentwickelt.
Einsatzbereiche
Ultraschall (Sonographie)
Niere
Fast in allen Bereichen der Medizin wird der Ultraschall heute eingesetzt. Die wichtigsten Einsatzbereiche sind sicher der Ultraschall der Bauchorgane, der Schilddrüse und des Herzens. Sehr gut zu sehen sind dabei z. B. Steine in Gallenblase und Niere, Tumoren vieler Bauchorgane, Verfettung der Leber, Verkalkungen der Hauptschlagader, Wasseransammlungen im Bauch- oder Rippenfell, Schwellungen der Lymphknoten. Sehr schlecht zu beurteilen ist dagegen der Magen-Darm-Trakt oder die Lunge (wegen der darin enthaltenen Luft). Auch das Gehirn, das Rückenmark oder das innere der Gelenke kann man wegen der darum liegenden Knochen im Ultraschall nicht erkennen.
Sonderformen
Eine Sonderform des Ultraschalls ist zum Beispiel die Endosonographie, bei der der Ultraschallkopf in den Körper eingeführt wird (z. B. in Form einer Magenspiegelung oder bei der frauenärztlichen Untersuchung). Bei der ultraschallgestützten Punktion können Gewebe gezielt punktiert werden, während man mit dem Ultraschall die genaue Lage der Nadel kontrollieren kann. Beim 3D-Ultraschall werden dreidimensionale Bilder errechnet. Das ist ein besonders in der Schwangerschaft beliebtes Verfahren.
Eine weitere Sonderform ist der Doppler-Ultraschall.
Risiko
Die Schallwellen, die in der Medizin benutzt werden, haben eine Frequenz, die nach allem medizinischen Wissen keine schädliche Wirkung hat. Als Nebenwirkung gibt es allenfalls eine minimale Erwärmung des Gewebes, die ebenfalls unschädlich ist. Darum wird Ultraschall heute ja auch bedenkenlos in der Geburtsmedizin genutzt.