Sono GrundkursEin Arbeitsbuch für den Einstieg

Matthias Hofer

9. Auflage

Mit GIT-Bildmaterial vonAlexis Müller-Marbach

4 in 1: SK-Haltung, Sonobild + Anatomieskizze

+ anschauliche Video lme online!

Hofer

Sono Grundkurs

9. Auflage

ISBN 978-3-13-242007-6

Dieses Arbeitsbuch ist in Kurstage gegliedert und führt Sie wie ein Kursleiter in einem Sonografie-Kurssystematisch durch die einzelnen Organsysteme.

• Speziell mehrfach belichtete Fotos verdeutlichen die dynamische Handhabung des Schallkopfes. • Bild-Triplets zeigen anschaulich Schallkopfhaltung, Ultraschallbild und die entsprechende Anatomie. • Mit der Zifferkodierung der Begleitskizzen können Sie sich Ihr Wissen aktiv erarbeiten und jederzeit

überprüfen – die Ziffernlegende ist ausklappbar und passt zu allen Grafiken. • Die Quiz-Abbildungen am Kapitelende ermöglichen es Ihnen, mit sportlichem Ehrgeiz den eigenen

Wissensstand zu überprüfen. • Physikalische Grundlagen werden nicht „trocken“, sondern mit prägnanten und anschaulichen Grafiken

erläutert. • Zahlreiche Tipps und Tricks erleichtern den Einstieg in die Sonografie. • Das praktische „ABC“ der Sonografie-Befundung erläutert die speziellen Fachtermini. • Die Videos (verfügbar in der eRef) sind die ideale Ergänzung zum Buch – mit Filmen zu Sonografie-

relevanten anatomischen Grundlagen, zur optimalen Schallkopfpositionierung sowie zum Zusammenspiel zwischen Schallkopfposition und dem Untersuchungsergebnis auf dem Monitor können Sie die Inhalte„live“ erleben und damit noch besser nachvollziehen.

Der Sono-Grundkurs — Schritt für Schrittzur Perfektion in der Ultraschalldiagnostik!

Anatomische Grundlagen Schallkopfhaltung Schallkopfhaltung + Sonobild

Neu in der 9. Auflage

• Präzise Beschreibungen von Algorithmen zur Schallkopfhaltung bei der Durchmusterungabdomineller & cervikaler Zielorgane.

• Ideal in Kombination mit anschaulichen Videoclips (online-Zugang). • Sämtliche Inhalte sind auch in der eRef verfügbar.

9 783132 420076

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Hofer_SonoGK_9A_242007.indd 1 16.07.17 22:34

epigastrischer OBB-Transversalschnitt

Sagittaler OBB-Schnitt links paramedian

Hoher Flankenschnitt links

Subcostaler Schrägschnitt rechts (Lebervenenstern)

Die wichtigsten Schnittebenen in der Abdomensonographie

Parailiacaler UB-SchrägschnittSagittaler OBB-Schnitt rechts paramedian

OBB-Transversalschnitt OBB-Schrägschnitt rechts

MittelbauchTransversalschnitt rechts

Transhepatischer Längsschnitt

Suprapubischer Sagittalschnitt median

Suprapubischer Transversalschnitt

(OBB = Oberbauch; UB = Unterbauch)

Der Punkt am Ende des Schallkopf-Positionsstrichs entspricht in diesem Buch jeweils dem rechten Bildrand.Überlegen Sie bitte, welche Organe jeweils in welcher Schnittebene zur Darstellung kommen.

Die Lösungen finden Sie nach Herausklappen auf der Rückseite.

Standardebenen mit entsprechender Schallkopfhaltung und Zeichenvorlagen

Sagittaler OBB-Schnitt links paramedian (Aorta) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), M. rectus abdominis (3), Lunge (47), linker Leberlappen (9), Magen (26), Pan-kreas (33), Aorta (15), Truncus coeliacus (32), A. gastrica sin. (32a), A. mesenterica sup. (17), V. mesenterica sup. (23), Zwerchfell (13), Fünf "echoarme Eier": Ösophagus (34), Zwerchfellschenkel (13), V. renalis sin. (25b), Pars horizontalis Duodeni (46), Confluens der V. portae (12)

15

23

1

9

34

32 33 b12

23

17

3535

32 a

25 b46

13

13

1.

Sagittaler OBB-Schnittrechts paramedian (VCI) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), M. rectus abdominis (3), Lunge (47), Zwerchfell (13), rechter Vorhof (114), Magen (26), Pankreas (33), Lobus caudatus (9a), V. cava inf. (16), Wirbelkörper (35), Zwerchfell (13), A. renalis dex. (24a), Ast der V. portae (11) mit begleitendem Gallen-gangsast (66) und Ast der A. hepatica (18), Hauptvene (10) des linken Leberlappens (9), Schallschatten (45) hin-ter Wirbelkörpern (35)

2.

parailiacaler UB-Schrägschnitt Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), V. iliaca comm. (22), -externa (22a) und -interna (22b), A. iliaca comm. (21), externa (21a) und -interna (21b), Wirbelkörper (35), Dünndarm (46), M. rectus abdominis (3) oder schräge Bauchmuskeln (4).

3.

35

22 22 a

22 b

21 21 a

21 b

12

Epigastrischer OBB-Transversalschnitt (Truncus coeliacus) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), M. rectus abdominis (3), Lig. teres hepatis (7) und falciforme (8), Leber (9), Magen (26), Pankreas (33), Duodenum (46), V. portae (11), A. hepatica (18), A. lienalis (19) aus dem Truncus coeliacus (32), V. lienalis (20), Aorta (15), V. cava inferior (16), Zwerchfell (13), Wirbelkörper (35)

4.

35

16

9

8

11

46 18

74 1933 c

2015

1313

3

12

OBB-Transversalschnitt (Nierenvenenkreuzung) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), M. rectus abdominis (3), Lig. teres hepatis (7) und falciforme (8), Leber (9), Magen (26), Magenwand (74), Pankreas (33), Duodenum (46), Confluens der V. portae (12), A. mesenterica sup. (17), V. lienalis (20), Aorta (15), V. cava inferior (16), A. renalis dex. (24a) und sin. (24b), Zwerchfell (13), Wirbelkörper (35)

5. 12

3

9 8

33 a 33 b

33 c

201516

3525 b

46

13

1712

OBB-Schrägschnitt rechts (Leberpforte) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), M. rectus abdominis (3), Lig. teres hepatis (7) und falciforme (8), Leber (9), Magen (26), Pankreas (33), Duodenum (46), V. portae (11), A. hepatica (18), DHC (66), V. lienalis (20), Aorta (15), A. renalis dex. (24a) und sin. (24b), V. cava inferior (16), V. renalis sin. (25b), Zwerchfell (13), Wirbelkörper (35)

6.

47

7

24 a 24 b

7

74

3/4

47

< 45°

9 a

9 1126

33 b

24 a

16

13

4710

6618

35

45

114

26

26

1111

11

10

3

33

16

3524 a

15

20

13

25 b

17

26

12

66

7

1846

24 b

26

Subcostaler Schrägschnitt rechts (Lebervenenstern) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), M. rectus abdominis (3), Leber (9), Lebervenen (10), Zwerchfell (13), V. cava inferior (16), Schallschatten (45) hinter Lunge (47), Messung der Lebervenenweite ( ) in der Leberperipherie < 6 mm

7.

Transhepatischer Längsschnitt (rechte Niere) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), schräge Bauch- muskeln (4), Leber (9), Lebervenen (10), Zwerchfell (13), Lunge (47), Nierenparenchym (29), Markpyramiden (30), NBKS mit Pyelon (31), M. psoas (44), Wirbelkörper (35), Zwerchfell (13)

8.

Querschnitt rechte Niere/VCI Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), schräge Bauchmus-keln (4), Leber (9), Lebervenen (10), Gallenblase (14), Magen (26), Duodenum (46), Nierenparenchym (29), Markpyrami- den (30), NBKS mit Pyelon (31), M. psoas (44), Wirbelkörper (35), A. renalis dex. (24 a), V. renalis dex. (25 a), VCI (16), Aorta (15), Confluens V. portae (12), Pankreaskopf (33a), A. mesenterica sup. (17)

9.

hoher Flankenschnitt links (Milz) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), Interkostalmus-keln (116), Lunge (47), Zwerchfell (13), Milz (37), Magen (26), Dünndarm (46), Colon (43), Pankreasschwanz (33c), V. lienalis (20)Achtung:oberer Bildrand = lateralunterer Bildrand = medial

10.

suprapubischer Sagittalschnitt median (Harnblase, Uterus) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), M. rectus abd. (3), Schallschatten (45) hinter Dünndarm (46) und Os pubis (48), Harnblase (38), Harnblasenwand (77), Wiederholungs- artefakte (51a), Uterus (39), Endometrium (78), Zervix/ Portio (40), Vagina (41), Rektum (43d), Douglasraum (122)

11.

suprapubischer Transversalschnitt (Harnblase, Prostata) Dargestellte Organe/Gefäße:Haut (1), subcutanes Fettgewebe (2), M. rectus abd. (3), Linea alba (6), Schallschatten (45) hinter Dünndarm (46), Harnblase (38) mit Harnjets aus den Ureterostien, Harnblasenwand (77), Wiederholungsartefakte (51a), Prostata (42) bzw. Ovarien (91), Rektum (43d)

12.

47

16

1310

1

3

3851 a

77

483

46

46 46

41

39

78

2

38

43 d

77

4270

463

2

47 35

9

9

29

30 3113

135

45

44

4

12

2

51 a

Standardebenen mit entsprechender Schallkopfhaltung und Zeichenvorlagen

43 d

4012274

43 d

45

35

44

14

24 a

30

29

9

46

1615 25 b

24 b

33 c

1233

80

32

1

17

13

74

26

43

45

43

33 c

20

37

124

13

47

26

74

Ein Arbeitsbuch für den Einstieg

9., erweiterte und aktualisierte Auflage

Matthias Hofer

930 Abbildungen, 40 Tabellenund 40 Videosequenzen

Sono Grundkurs

PD Dr. med. Matthias Hofer, MPH, MME (Univ. Bern)Arzt für Diagnostische RadiologieLeiter der AG MedizindidaktikH.-Heine-UniversitätPostfach 10 10 0740001 Düsseldorf

Mit Sono-Abbildungen aus dem GIT von:Dr. med. Alexis Michael Müller-MarbachHelios Klinikum Niederberg, Chefarzt der Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie & PalliativmedizinRobert-Koch-Straße 242549 Velbert

1. deutsche Auflage 19951. japanische Auflage 19951. niederländische Auflage 19962. deutsche Auflage 19971. griechische Auflage 19973. deutsche Auflage 19992. japanische Auflage 20001. italienische Auflage 20011. französische Auflage 20014. deutsche Auflage 20021. russische Auflage 20031. portugiesische Auflage 20031. spanische Auflage 20041. tschechische Auflage 20052. englische Auflage 20055. deutsche Auflage 20052. italienische Auflage 20062. spanische Auflage 20071. polnische Auflage 20082. griechische Auflage 20086. deutsche Auflage 20096. italienische Auflage 20127. deutsche Auflage 20128. deutsche Auflage 20152. russische Auflage 2017

© 1995, 2018 Georg Thieme Verlag,Rüdigerstraße 14, 70469 StuttgartPrinted in GermanyUnsere Homepage: http://www.thieme.de

Gestaltung: Susanne Kniest, Kaarst5./7. dt. Auflage: Inger Wollziefer, Berlin, www.designinger.de8./9. dt. Auflage: Ramona Sprenger, Köln www.einraumapartment.deTitelgestaltung: Thieme VerlagsgruppeDruck: Druckerei Steinmeier, Deiningen

ISBN 978-3-13-242007-6 1 2 3 4 5 6

Wichtiger Hinweis:

Wie jede Wissenschaft ist die Medizin ständigen Entwicklungen unterworfen. Forschung und klini-sche Erfahrung erweitern unsere Erkenntnisse, ins-besondere was Behandlung und medikamentöse Therapie anbelangt. Soweit in diesem Werk eine Dosierung oder eine Applikation erwähnt wird, darf der Leser zwar darauf vertrauen, dass Autoren, Herausgeber und Verlag große Sorgfalt darauf ver-wandt haben, dass diese Angabe dem Wissens-stand bei Fertigstellung des Werkes entspricht.

Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag jedoch kei-ne Gewähr übernommen werden. Jeder Benutzer ist angehalten, durch sorgfältige Überprüfung der Beipackzettel der verwendeten Präparate und gegebenenfalls durch Konsultation eines Spezia-listen festzustellen, ob die dort gegebene Emp-fehlung für Dosierungen oder die Beachtung von Kontraindikationen gegenüber der Angabe in die-sem Buch abweicht. Eine solche Prüfung ist beson-ders wichtig bei selten verwendeten Präparaten oder solchen, die neu auf den Markt gebracht worden sind. Jede Dosierung oder Applikation erfolgt auf eigene Gefahr des Benutzers. Autoren und Verlag appellieren an jeden Benutzer, ihm etwa auffallende Ungenauigkeiten dem Verlag mitzuteilen.

Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek

Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

Geschützte Warennamen (Warenzeichen) werden nicht besonders kenntlich gemacht. Aus dem Fehlen eines solchen Hinweises kann also nicht geschlossen werden, dass es sich um einen freien Warennamen handelt.

Das Werk, einschließlich aller seiner Teile, ist urheber-rechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigung, Übersetzungen, Mikroverfilmung und die Einspeicherung und Verarbei-tung in elektronischen Systemen.

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Hofer_SonoGK_9A_eRef_ok_NEU_Rahmen Code.indd 1 09.08.2017 13:44:57

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4 Inhalt

Physikalische Grundlagen / TechnikBildentstehung, Schallausbreitung, Reflexion Echogenität, Frequenzbereiche Gerätebedienung und -ausstattung Geräteauswahl, Schallkopftypen

Neue TechnikenPanoramabild, 3D, Clarify Vascular EnhancementHarmonische BildgebungPhaseninversion, KontrastverstärkerSono-CT Pulskompression, Precision Upsampling Diagnostische Ultraschallkatheter

ArtefakteWiederholung, Schichtdicke, SchallverstärkungSchallschatten, SpiegelungBogenartefakt, Quiz zur Selbstkontrolle

Praktische Tipps und Tricks für Anfänger

Retroperitoneum sagittalAnatomieCraniales Retroperitoneum, NormalbefundeCaudales Retroperitoneum, NormalbefundeAortenaneurysma RechtsherzinsuffizienzQuizfragen

Retroperitoneum transversal AnatomieNormalbefundeAltersabhängige EchogenitätAkute Pankreatitis, Chronische PankreatitisPankreastumorenRetroperitoneale LymphknotenQuizfragen

Leberpforte, Gallenblase, GallenwegeAnatomie LeberpforteNormalbefundePortale HypertensionPfortaderthrombose, LymphknotenGallenblaseCholezystitisDD der Cholezystitis GallensteineGallenblasenpolypen, Cholestase Gallenwege

LeberAnatomie der LebersegmenteSagittalebene, Organgröße, Randwinkel

8 9

1011

12131415 16 17

181920

21

242526272930

32333435363738

40

414243

4445464748

5051

Transversalebene, LebervenensternRechtsherzinsuffizienz Normvarianten, LeberverfettungFokale Mehrverfettung, Fokale Minderverfettung Zysten, Echinokokkose (CE)Echinokokkose (CE), LeberhämangiomeFokale, noduläre Hyperplasie (FNH) LeberzirrhoseLeberzellkarzinome, LeberabszesseLebermetastasen, hypervaskularisierte MetastasenHypovaskularisierte LebermetastasenQuizfragen

(Neben-)Nieren, Nierentransplantate und MilzAnatomie der Nieren und NebennierenNormalbefundeNormvarianten, Nierenzysten

Nierendegeneration, Nephritis Harnaufstau Nierensteine, Niereninfarkte Benigne Nierentumoren, Maligne Nierentumoren, Nebennierentumoren Normalbefunde NTP-Größenbestimmung, Lymphozelen Milz Anatomie, Untersuchungstechnik Milzgröße, Splenomegalie Splenomegalie, Milzinfarkte, Arbeitstipp Lymphominfiltrationen, Milzhämatome, Echoreiche Läsionen, Milzzysten Quizfragen

Schilddrüse, Lymphknoten, MDT Schilddrüse (SD)Anatomie, Volumetrie, NormwerteNormalbefundeStrumaFokale, solide Knoten, Thyreoiditis Lymphknoten (LK) Hals: Lymphknoten (LK) DD-Kriterien, Perfusionsparameter DD-Kriterien, Reaktiv-entzündlich vergrößerte LK, LK-Metastasen Retroperitoneale Lymphknoten Magen-Darm-Trakt (MDT) Anatomie, Wandschichten Magentumoren Morbus Crohn Darminvagination, Hernien, Colon-Kontrasteinlauf (Colon-KE) Wandverdickungen, Diarrhoe, Appendizitis Koprostase, Colitis, Colon-Ca Divertikulitis Quizfragen

52

53545556575859606162

64656667687071

7273

747576 77

78

80818283

84 85 86

87

88 89 90 91

92 9394 95

Standardebenen (vorderer Klappumschlag)

1. Kurstag Retroperitoneum sagittal

2. Kurstag Retroperitoneum transversal

3. Kurstag Leberpforte, Gallenblase, Gallenwege

4. Kurstag Leber

5. Kurstag (Neben-)Nieren, NTP und Milz

6. Kurstag Schilddrüse, Lymphknoten, MDT

Physikalische Grundlagen / Technik 11Inhalt 5

Harnblase & GeschlechtsorganeAnatomieHarnblaseUntersuchungstechnik, RestharnbestimmungDauerkatheter und DD der Zystitis, Wandverdickung, Binnenechos/ Sedimentierungen, UreterperistaltikGeschlechtsorgane Prostata & Hoden Maldescensus testis, Orchitis, Hydrozele Endovaginale Sonografie, Bildorientierung Uterus Normalbefund Uterustumoren Volumetrie der Ovarien, Zyklusphasen Ovarielle Zysten und Tumoren Schwangerschaftsnachweis Plazentalage und Geschlechtsbestimmung Quizfragen

FAST-Algorithmus eFAST-Algorithmus Seashore-Sign, Barcode-SignLungengleiten, Lungenpuls Lungenpunkt bei Pneumothorax Pleura Quantifizierung pleuraler Ergüsse Pleuritis, Empyem, Mesotheliom Rippen Rippenfrakturen, Rippenmetastasen Lunge Pneumonie, Infarkt, Bronchial-Ca Quizfragen

Pädiatrie Kopf, Hüften, NierenSchädel/ZNSAnatomie der LiquorräumeNormalbefund SagittalebeneNormvarianten Normalbefund Coronarebene Hirnblutungen Hydrozephalus Spinalkanal Hüftgelenke Vorbereitung & Lagerung Normalbefund Einstell- und Messfehler Hüfttypen nach Graf Nieren & ableitende Harnwege Niere bei Neugeborenen Diffuse Echogenitätszunahme, Nephrokalzinose Harnaufstau und Reflux Harnaufstau, Miktionszystourethrogramm (MCU) (Neben-)Nierentumoren Urachus, Ureterozele, Milzgröße Magen-Darm-Trakt Pylorushypertrophie, Reflux, M. Hirschsprung

98

99100

101102 103104105106 107108109110

112 114 115116 117

118 119

120

121 122

124125126 127129 130 131

132133134 135

136137 138 139140 141

142

7. Kurstag Harnblase, Geschlechtsorgane

8. Kurstag FAST, eFast und Lunge

9. Kurstag Pädiatrie - Kopf, Hüften, Nieren

Wo finde ich welches Kapitel?

1. Kurstag

Retroperitoneum sagittal 23

Physikalische Grundlagen 7

2. Kurstag

Retroperitoneum transversal 31

3. Kurstag

Leberpforte, GallenblaseGallenwege 39

4. Kurstag

Leber 49

5. Kurstag

(Neben-)Nieren, Nierentransplantate und Milz 63

6. Kurstag

Schilddrüse, Lymphknoten, MDT 79

7. Kurstag

Harnblase & Geschlechtsorgane 97

8. Kurstag

FAST, eFast und Lunge 111

9. Kurstag

PädiatrieKopf, Hüften, Nieren 123

Anhang 143

6 Inhalt/Nutzungstipps

Sono-Abc Stichwortverzeichnis Befunddokumentation Zeichenvorlagen Selbsttest Lösungen der Quizfragen Danksagung, Sonokurse Abkürzungsverzeichnis Untersuchungsalgorithmen

144 148 149150 155 159 160 161

Anhang

Wie können Sie dieses Arbeitsbuch optimal nutzen?

Wenn Sie sich durch die einzelnen Kapitel durcharbeiten, können Sie von einigen methodischen und didaktischen Besonderheiten profitieren:

Schnelles Auffinden …

eines Kapitels – auf Seite 5 finden Sie die Rand- markier ungen jedes Kapitels

von kniffeligen Quizfragen zur Vertiefung einer Abbildung im Querverweis – die Abbildungen sind immer nach der Seite nummeriert, auf der sie sich auch befinden, z.B. Abb. 115.2 also auf der Seite 115

einer erläuternden Abb./Skizze zum Text – sie werden im Begleittext immer an der passenden Stelle farbig hervorgehoben und sind fast immer auf derselben Seite. Unnötiges Blättern wird so vermieden

Tumoren

Arterien

Venen

Gallenblasenwand

Pankreas

Galle

Niere

Urin

einer Zifferkodierung – im Begleittext derselben Seite fett hervorgehoben oder auf der ausklappbaren Ziffernlegende hinten (passt auf alle Seiten im Buch)

von Stichworten – auf Seite 148 (oder bereits auf Seite 4–6) von Normwertetabellen und Checklisten – als stabile abwaschbare Karten im Kitteltaschenformat beigelegt

Warum heißt dieses Buch eigentlich „Arbeitsbuch“? Das Besondere daran ist die Gelegenheit, jede Seite als Selbsttest zu benutzen: Da die Skizzen nicht beschriftet, sondern zifferkodiert sind, können Sie jede Abbildung für einen zweiten Durchlauf benutzen und überprüfen, welche Strukturen in den Sonografiebildern Ihnen geläufig sind und welche noch nicht. Eine ähnliche Zielsetzung haben die Quizfragen und Zeichenübungen. So können Sie mehrere effiziente Lernmethoden kennenlernen, die den Lernstoff sehr viel schneller in Ihr Langzeit gedächtnis „einbrennen“ – auch wenn dies eine aktivere Beschäftigung mit dem Thema erfordert. Dafür wünsche ich Ihnen nicht nur viel Erfolg, sondern auch viel Spaß!

PD Dr. med. Matthias Hofer, im Dezember 2017

Nutzerhinweise: Wie profitieren Sie am besten von diesem Buch?

Was bedeutet jeweils die Farbgebung in allen Skizzen?

Bindegewebe / Fett

Leber / Schilddrüse

Muskeln

Magenlumen

Luft / Knochen

Schallschatten

Milz / Lymphknoten

Prostata / Uterus / Ovar

Einleitung Physikalische Grundlagen/Technik Neue Techniken Artefakte

Quizfragen

Praktische Tipps und Tricks für Anfänger

8

12

18

21

20

8 Physikalische Grundlagen/Technik

BildentstehungSonografische Bilder entstehen durch Schallwellen – also nicht durch (Röntgen-)„Strahlen“, die von einem Schallkopf in den menschlichen Körper ausgesandt und dort reflektiert werden. In der Abdomensonografie wer-den i.d.R. Frequenzen von 2,5 bis 5,0 Megahertz (MHz) verwendet (vgl. S. 11). Die Hauptvoraussetzung für Re-flexionen sind sogenannte „Impedanzsprünge“: Diese Sprünge treten dort auf, wo zwei Gewebsschichten an-einandergrenzen, die den Schall unterschiedlich schnell fortleiten (Grenzflächen in Abb. 8.1). Interessant sind die nur geringgradigen Unterschiede zwischen den Gewebe-arten in Bezug auf ihre Schallleitungsfähigkeit (Tab. 8.1). Nur Luft und Knochen unterscheiden sich massiv von menschlichen Geweben in Bezug auf die Geschwindig-keit, mit der sie Schallwellen fortleiten. Deshalb kann das Ultraschallgerät mit einem gespeicherten Mittelwert von ca. 1540 m/s arbeiten, ohne dass es zu größeren Verfäl-schungen der berechneten Herkunft („Tiefe“) des Echos kommt: Der Rechner ermittelt die Tiefe, aus der das Echo stammt, aus der zeitlichen Latenz zwischen dem Aus-senden des Schallimpulses bis zum Eintreffen des Echos. Echos aus schallkopfnahen Schichten (A) treffen früher ein (tA) als Echos aus tieferen Schichten (tB, tC in Abb. 8.1a). Der verwendete Mittelwert ist nur theoretisch, da der Rechner des Gerätes ja nicht „wissen“ kann, welche Gewebeart gerade von den Schallwellen penetriert wurde.

Welcher Anteil der Schallwellen wird reflektiert?In (Abb. 8.1a) unterscheiden sich die drei linken Gewebs-blöcke, die von den Schallwellen durchdrungen werden, kaum in ihrer Schallausbreitungsgeschwindigkeit (ange-deutet durch ähnliche Graustufen). An jeder Grenzfläche wird daher nur ein geringer Teil der ursprünglichen Schall-wellen ( ) als Echo ( ) reflektiert. Auf der rechten Seite liegt dagegen ein größerer Impedanzsprung zwischen den Gewebearten an Grenzfläche A vor (Abb. 8.1b): Der Anteil der reflektierten Schallwellen ( ) ist hier daher größer als auf der linken Seite. Was passiert jedoch, wenn die Schallwellen z.B. im Magen auf verschluckte Luft oder auf eine Rippe des Patienten treffen? Dann resultiert eine sogenannte „Total reflexion“ wie an der Grenzfläche B in

Aus „Schneegestöber“ wird ein Bild …Lassen Sie sich am Anfang nicht entmutigen, wenn Sie zunächst glauben, Sie könnten auf Sonografiebildern nur rätsel haftes „Schneegestöber“ erkennen. Sie werden überrascht sein, wie schnell Sie lernen werden, sich die „Sonomorphologie“ (= Erschei-nungsform) der einzelnen Organe und Gefäße anzueignen: In der Abb. 8.2 sieht man in der schwarz dargestellten Gallen-blase (14) zwei rundliche Polypen (65). Das graue „Schneegestöber“ drum- herum entspricht dem Leberparenchym (9), das von Lebergefäßen (10, 11) durchzogen wird. Wie können Sie sich schnell erarbeiten, welche Strukturen im Bild hell und welche dunkel erscheinen? Der Schlüssel dazu ist der Begriff „Echo-genität“ (s. S. 9).

Abb. 8.2b: Vom Schallkopf aus gesehen bleibt dahinter kein Restschall mehr übrig, um ein Bild zu generieren – ein Schallschatten (45) hinter dieser Totalreflexion ist die Folge. Fazit: Durch (enterale oder pulmonale) Luft und durch Knochen kann mithilfe des Ultraschalls nicht hindurchge-sehen werden! Es wird also später das Ziel sein, enterale Luft oder Rippen durch die Handhabung des Schallkopfes zu umgehen. Dafür spielt der Anpressdruck des Schall-kopfes an die Bauchwand (vgl. S. 21), aber auch das Gel, mit dem störende Luft zwischen der Schallkopfoberflä-che und der Haut des Patienten verdrängt werden soll (vgl. S. 22), eine entscheidende Rolle.

Schallausbreitung in menschlichen Geweben

Luft 331 m/sLeberparenchym 1549 m/sMilzparenchym 1566 m/s m = 1540 m/s Muskeln 1568 m/sKnochen 3360 m/s

b

45

10

1446

54

1

11

65

80

11

9

99

2

74

45

Abb. 8.2 a

Abb. 8.1 ba

Tab. 8.1

Gallenblase mit Polypen

GrenzflächeA

GrenzflächeB

GrenzflächeC

45

Schall-kopf

Schall-kopf

Haut Gel

2

2

2

b

Physikalische Grundlagen/Technik 9

Bitte verwenden Sie echofrei (= schwarz) folgende Begriffe: erscheinen:

echoreich (= hell) Blut, Harn, Galle, Liquor, echoarm (= dunkel) Perikard- oder Pleuraerguß,echofrei (= schwarz) Aszites, Zysten

Was bedeutet der Begriff „Echogenität“?Gewebe oder Organe, die viele Impedanzsprünge auf-weisen, erzeugen viele Echos, erscheinen im Bild dem-nach „echo reich“ = hell. Organe mit wenig Impedanz-sprüngen erscheinen dagegen „echoarm“ = dunkel. Homogene Flüssigkeiten (Blut, Harn, Galle, Liquor, Pe-rikard- oder Pleuraerguss, Aszites, Zystensekret) ohne Impedanzsprünge erscheinen also „echofrei“ = schwarz. Die Anzahl an Impedanzsprüngen hängt dabei keines-wegs von der physikalischen Dichte (= Masse/Volumen ) ab: Das Beispiel einer Fettleber mag dies am besten verdeutlichen: Das Parenchym einer Fettleber (9) erscheint in der Nativ-CT (Abb. 9.1a) dunkler (also weniger dicht) als die Lebergefäße bzw. eine normale Leber (Abb. 9.1b). Dies liegt an der geringeren Dichte des Fettes im Vergleich zum norma-len Lebergewebe. In der Sonografie resultieren durch die Fetteinlagerung jedoch mehr Impedanzsprünge (Abb. 9.1c) als in normalem Lebergewebe (Abb. 9.1d). Eine Fettleber sieht im Ultra-schall also echoreicher (heller) aus, obwohl sie eine deutlich geringere physikalische Dichte aufweist.Ein häufiges Missverständis:Was zeigen also schallende Ärzte, die von einer „Leberverdichtung“ spre-chen? Entweder er/sie drückt sich missverständlich aus oder er/sie hat eventuell noch nicht das Prinzip der Sonografie und ihren Unterschied zu Röntgenverfahren verstanden: Es werden nicht die physikalischen Ge-websdichten wie in Röntgen- oder CT-Bildern in ein Bild umgewandelt, sondern Schallleitungs-Differenzen (Impedanzsprünge), die dichteunab-hängig sind.

Schallwellen entstehen durch den umgekehrt „piezo-elektrischen Effekt“: Kristalle werden durch Schalldruck-wellen eines Echos verformt und geben dadurch einen elektrischen Impuls ab. Beim Senden funktioniert es umgekehrt. Viele solcher Kristalle sind in einen Schall-kopf eingebaut und können je nach Impuls Schallwel-len mit unterschiedlichen Frequenzen abgeben, die in „Megahertz“ (= MHz) angegeben werden. Ein „3,75- MHz“-Schallkopf sendet also nicht nur Druckwellen (= Schallwellen) mit der Frequenz von 3,75 MHz aus. Es han-delt sich lediglich um die Angabe der mittleren Frequenz (=„Centerfrequenz“). In Wirklichkeit sendet ein solcher Schallkopf mit Frequenzen z.B. zwischen 2 und 6 MHz.Sogenannte „Multifrequenz-Schallköpfe“ bieten da- rüber hinaus die Möglichkeit, diese Centerfrequenz und die darumliegende „Bandbreite“ der gesendeten Schall-

frequenzen zu erhöhen oder herabzusetzen. So kann die Bandbreite bei schlanken Patienten oder Kindern zu-gunsten höherer Frequenzen verschoben werden (z.B. 4–8 MHz mit einer Centerfrequenz von 6 MHz), um eine bessere Ortsauflösung (= „Resolution“) zu erzielen. Dies bewirkt jedoch eine geringere Eindringtiefe des Schalls.

Bei sehr adipösen Patienten ist daher die Verwendung tieferer Frequenzen (z.B. 1–5 MHz mit einer Center-frequenz von 2,5 MHz) sinnvoll, um die benötigte Ein-dringtiefe (= „Penetration“) zu gewährleisten – aber auf Kosten der Auflösung (vgl. S. 11). Inzwischen existieren neuere Verfahren, bei denen Frequenzverschiebungen oder harmonische Oberschwingun gen des Echos in Re-lation zum ursprünglichen Ultraschall impuls als Basis für die Bildberechnung dienen (vgl. S. 13).

Erzeugung und Frequenzbereiche der Schallwellen

ba CT: normale LeberAbb. 9.1 CT: Fettleber

Abb. 9.1 ddcc Sono: Fettleber Sono: normale Leber

10 Physikalische Grundlagen/Technik

Bedienung eines UltraschallgerätesDie Geräte auch unterschiedlicher Hersteller ähneln sich oft in der Anordnung und Funktion ihrer Bedienungselemen-te. Daher wird hier exemplarisch das Bedienungsfeld eines Gerätes der Fa. Samsung (Abb. 10.1) vorgestellt, auch um in die üblichen Fachtermini einzuführen:

Auswahl von Schallkopf und PresetNachdem Sie das Gerät eingeschaltet (A) und gebootet haben, wählen Sie das geeignete Preset (PS) und den geeigneten Schallkopf für die jeweilige Fragestellung aus und geben die aktuellen Patientendaten ein (PD). Für Untersuchungen der Schilddrüse und der Extremitäten wählen Sie i.d.R. den Linear-Schallkopf (L), für abdomi-nelle Untersuchungen dagegen den Convex-Schallkopf (C). Der Sektorschallkopf (E) wird vor allem für die Echo-kardiograpphie und der Endovaginalschallkopf (G) für gynäkologische Fragestellungen verwendet.

Wahl des Bildmodus, Gain und FokusMeistens beginnen Sie mit der „normalen“ schwarz-weiß = „B-Bild“-Sonographie (B), bevor Sie später eventuell auch die Farbkodierung (F) mit dazu schalten. Soll auch ein Flussprofil aus einem Gefäß abgeleitet werden, wür-den Sie auch noch den Doppler (D) aktivieren. Bei diesem Gerät handelt es sich um Drehknöpfe, bei denen jeweils die Signalverstärkung (Gain) des aktiven Bildmodus durch Drehung im Uhrzeigersinn verstärkt und durch Drehung gegen den Uhrzeigersinn vermindert werden kann. Die Verstärkung (Gain) kann auch tiefenselektiv (TS) adjus-tiert werden. Für die Bestimmung von Flussgeschwindig-keiten im Dopplermodus muss noch der Beschallungs-winkel (W) eingegeben werden. Soll eine Bildzeile in ihrer Dynamik über die Zeit dargestellt werden, wechseln Sie hierfür in den M-Mode (MM). Zusätzlich können Sie den-jenigen Tiefenbereich bestimmen, in dem die beste Or-tauflösung gegeben sein soll, in dem Sie (hier mit einem Kippschalter) eine oder mehrere Fokuszonen (Fk) in ihrer Eindringtiefe festlegen. Einige Geräte verfügen auch über einen CW-Doppler (CW), der Frequenzverschiebungen (= Flussgeschwindigkeiten) nicht tiefenselektiv, sondern summativ alle Geschwindigkeiten über eine gesamte Bildzeile misst.

Vergrößerung und Zoomfunktion Gerade bei kleineren Zielstrukturen können Sie Ihre De-tektionsquote pathologischer Veränderung deutlich er-höhen, indem Sie das Zielorgan insgesamt vergrößert darstellen (V) oder zusätzlich bestimmte Bildanteile ge-zielt herauszoomen (Z). Eine Gemeinsamkeit der meisten Gerätetypen ist die Position der sogenannten „Freeze“- oder „Stop“-Taste (St) zum Einfrieren des bewegten Bil-des am unteren rechten Rand des Bedienungsfeldes. Es hat sich bewährt, während der Untersuchung möglichst einen Finger der linken Hand auf dieser Taste ruhen zu lassen, um ein gewünschtes Bild ohne unnötige Verzö-gerung sofort festhalten und dokumentieren zu können.

Größen- und Distanzmessungen Nach dem Einfrieren (St) können Sie mit dem sog. „Ci-ne-Loop“ zurück liegende Einzelbilder aus dem digitalen Bildspeicher aufrufen, indem Sie den Trackball (T) nach links Richtung „9:00 Uhr“ drehen und so Bild-für-Bild zu-rückwandern, bis Sie das gesuchte Einzelbild gefunden haben. Für einfache Messungen (M) im eingefrorenen Standbild sind je nach Hersteller und Preset bis zu acht Einzelmessungen hintereinander möglich. Verwenden Sie den Trackball (T) und die Set-Taste (S), um die Anfangs- und Endpositionen Ihrer Meßstrecken festzulegen. Dabei kann es hilfreich sein, in den Doppelbild-Modus (BB) für vergleichende Messungen in unterschiedlichen Ebenen zu wechseln. Daneben befindet sich bei den meisten Ge-räten auch die Taste für die Rückkehr zum Einzelbildmo-dus (EB). Komplexere Messungen, z.B. zur Volumenbe-stimmung oder Flussindices, können über die Taste mit den Messprogrammen (MP) aufgerufen werden.

Hilfreiche Extras Wenn Sie Patienten oder Kollegen anschaulich den erho-benen Befund erläutern möchten, ist die Aktivierung ei-nes Demonstrationspfeils (P) sehr hilfreich, der dann syn-chron zur eigenen Erklärung mit dem Trackball (T) über das Standbild geführt werden kann. Besondere „Aha-Ef-fekte“ können Sie bei Ihren Patienten z.B. erzielen, wenn Sie einen zusätzlichen Bildmonitor unter der Decke in deren Gesichtsfeld montieren. Gute ausgestattete Gerä-te bieten zusätzliche eine automatische Bildoptimierung (QS), mehrere Schnell-Aufruftasten häufig genutzter Einstellungen (P1-P3) sowie auch mehrere Sondensteck-plätze (SP) an, damit lästiges und zeitaufwändiges Um-stecken der Sondenstecker vermieden werden kann.

Bedienungsfeld/Tastatur

PSPDG

A

L

D

TS

FK

B

F

WP

MM

CW

MP

EBBB

MTS

Abb. 10.1

C

EZ

V

ST

P1-P2

QS

SP

Physikalische Grundlagen / Technik 11

GeräteauswahlFür die Verwendung in der Klinik haben sich neben größeren Farbdopplergeräten als Zusatzlösung vor allem Geräte bewährt, die den Anschluss mehrerer multifre-quenter Schallkopftypen ermöglichen und bei Bedarf leicht aus der Funk tionsabteilung auf eine (Intensiv-) Station transportiert werden können (Abb. 11.1). Als wichtigste Vorsichtsmaßnahme sollte bei Transpor-ten darauf geachtet werden, dass die Schallköpfe fest in den dafür vorgesehenen Halterungen verankert sind und herunterhängende Kabel nicht an Türklinken, Bettgestel-len o.Ä. hängen bleiben können. Fällt ein Schallkopf zu Boden, können je nach Typ leicht 3.000 bis 7.000 Euro Schaden entstehen. Lassen Sie daher auch nie einen Schallkopf unbeaufsichtigt auf einem Patientenbauch liegen, wenn Sie z.B. zum Telefon gerufen werden. Ein Aufhängen der Schallköpfe mit dem Sondenkabel nach unten vermeidet unnötiges Abknicken (Bruchgefahr).

SchallkopftypenVon den vielen unterschiedlichen Modellen sollen hier nur die drei gebräuchlichsten Typen erläutert werden (Endovaginalschallköpfe s. S. 103): Ein Linearschallkopf oder „Parallelscanner“ sendet seine Schallwellen parallel zueinander in das Gewebe und produziert ein rechteckiges Bild (Abb. 11.2a). In jeder Gewebstiefe bleiben also Bildbreite und abgetastete Li-niendichte konstant. Ein Vorteil ist die gute Nahfeldauf-lösung – daher werden Linearschallköpfe bevorzugt mit höheren Frequenzen (5,0–10,0 MHz) für die Weichteil- und Schilddrüsen diagnostik eingesetzt. Ein Nachteil ist jedoch die Größe der Ankopplungsfläche: Dadurch kann bei gebogener Hautoberfläche schneller störende Luft zwischen Schallkopf und Haut geraten (Abkopplung). Außerdem können Schallschatten (45) hinter Rippen, Lunge oder Darmgas das Bild stark beeinträchtigen. Daher werden Linearschallköpfe nur selten für die Dar-stellung thorakaler oder abdominaler Organe eingesetzt.

Ein Sektorschallkopf liefert dagegen ein fächerförmiges Bild, das schallkopfnah sehr schmal ist und sich mit zu-nehmender Eindringtiefe immer mehr verbreitert (Abb. 11.2b). Dieser Schallkopftyp findet vor allem in der Kar-diologie mit tieferen Frequenzen (2,0–3,0 MHz) Verwen-dung, die eine größere Eindringtiefe erlauben. Durch die fächerförmige Ausbreitung der Schallwellen kann trotz schmalen Interkostalfensters eine breitere Darstellung des Herzens ohne störende Schallschatten der Rippen er-zielt werden. Die Nachteile dieses Schallkopftyps sind die schlechte Nahfeldauf lösung und die mit der Eindringtiefe abnehmende Liniendichte mit entsprechend reduzier-tem Auflösungsvermögen. Außerdem ist die Einstellung der gewünschten Bildebene etwas anspruchsvoller und übungsintensiver.Ein Konvexschallkopf oder „curved array“ ist ein Misch-typ zwischen den beiden vorgenannten Typen (Abb. 11.2c): Die Form des Monitorbildes erinnert hier an einen Kaffeefilter und verbindet eine gute Nahfeld- mit einer noch relativ guten Fernfeldauflösung. Der Hauptvorteil der leicht gebogenen Ankopplungsfläche liegt in der Möglichkeit, störende enterale Luft durch zunehmenden Druck aus der Bildebene zu verdrängen (vgl. S. 21). Bei diesem Typ müssen jedoch auch eine abnehmende Auf-lösung in der Tiefe und, je nach Ankopplungsposition, auch Schallschatten hinter Rippen in Kauf genommen werden. Dieser Typ wird für die Abdomensonographie mit Frequenzen zwischen 2,5 MHz (sehr adipöse Patien-ten) und 5,0 MHz (schlanke Patienten) eingesetzt. Die übliche Mittelfrequenz („Centerfrequenz“) liegt bei 3,5–3,75 MHz. Ein Merksatz zur Erinnerung: Je höher die Schallfrequenz liegt, desto besser ist das Auflösungs-vermögen – aber desto geringer ist die Eindringtiefe! Am besten merkt man sich diesen Zusammenhang mit dem Vergleich zu lauter Musik eines Nachbarn: Welche Töne dringen selbst durch dicke Mauern? Die Bässe – also haben tiefere Frequenzen eine höhere Reichweite (= Eindringtiefe), vgl. S. 9.

Abb. 11.1 ba cAbb. 11.2

Physikalische Grundlagen/Technik 11

Linear

4545

Konvex (curved array)

45 45

Sektor

Rippen

60°

90°

12 Neue Techniken

Panoramabildverfahren (SieScape®)Neuere Hochleistungs-Bildprozessoren ermöglichen heute die kontinuierliche Erfassung ausgedehnter Ultraschallbilder, nachdem man den Schallkopf lang-sam und gleichmäßig über die interessierende Körperzone bewegt hat. Auch bei gebogener Haut- oberfläche kann der Untersucher nach einiger Übung eindrucksvolle und verzerrungsfreie Bilder erzeugen, die auch Distanzmessungen mit nur 1–3 % Messunge-nauigkeit erlauben: Die (Abb. 12.1) zeigt einen

sagittalen Längsschnitt mit massivem Pleuraerguss (69), Kompres sionsatelektase der Lunge (47) und caudal der Leber (9) echofreien Aszites (68), in dem der Dünndarm (46) quasi „schwimmt“. Die Abb. 12.2 verdeutlicht eindrucksvoll die Lage der Plazenta (94) zum Feten im Mutterleib und ermöglicht durch ihre hohe Kon trastauflösung auch die Beurteilung der Grenze zwischen fetaler Leber (9) und Herz (114).

47

699

46

1615

68

Abb. 12.1

9

94

Abb. 12.2(mit freundlicher Genehmigung der Kollegen CF Dietrich / D Becker, aus „Farbduplexsonographie des Abdomens“, Schnetztor-Verlag, Konstanz)

Clarify Vascular Enhancement TechnologyDiese Technik basiert auf einem Algorithmus, der in der Lage ist, durch Teilanschnitt- oder Schichtdickenphäno-mene verursachte Bildunschärfen in der B-Bild-Sono-grafie deutlich abzusenken: Dabei werden Flussinforma- tionen aus dem Power-Doppler-Modus verwendet, die zur besseren Ortsauflösung von Gefäßrandkonturen im B-Bild beitragen.

Das Resultat ist eine deutlich verbesserte Erkennbarkeit von z.B. Soft- und Hardplaque-Konturen in Carotiden (Abb. 12.4b) gegenüber der normalen Darstellung in Abb. 12.4a. Auch in der Beurteilung einer peripheren Gefäßrarifizierung in der Leber werden z.B. die Lumina der Lebervenen und portalvenösen Äste im Leberparen-chym besser abgrenzbar (Abb. 12.5).

3D-DarstellungenBesonders in der Geburtshilfe bietet die dreidimensiona-le Darstellung des fetalen Gesichtsschädels eine verbes-serte Diagnostik von Missbildungsanomalien, z.B. einer Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte. Inzwischen ist es möglich, die fetale Schädelphysiognomie mit erstaunlicher Ge-nauigkeit mit dieser Technik darzustellen (Abb. 12.3). Natürlich erlauben auch konventionelle Schnittbildtech-niken die Detektion skeletaler und anderer Missbildun-gen, nur nicht so anschaulich und eindeutig wie in der dreidimensionalen Darstellung. Abb. 12.3

baAbb. 12.4 „normales“ Carotisbild … mit Clarify LebergefäßeAbb. 12.5

114

Neue Techniken 13

Die folgenden sechs Seiten sind für erste Schallübun-gen nicht zwingende Voraussetzung und können über-sprungen werden. Für Anfänger macht es eventuell mehr Spaß, mit den Vorbereitungen für den ersten Kurstag (s. S. 21) zu beginnen. Nach einiger Einarbeitung sollten Sie jedoch später hierher zurückkehren, um Ihr Basisver-ständnis der Sonografie zu festigen.Tissue Harmonic Imaging (THI): Diese Technik nutzt nicht diejenigen Schallwellen, die der Grundfrequenz des ursprünglichen Sendeimpulses entsprechen, son-dern deren ganzzahlige Vielfache, sogenannte Obertöne oder „harmonische Schwingungen“ (z.B. 7,0 MHz bei ur-sprünglich 3,5 MHz). Diese harmonischen Obertöne neh-men mit zunehmender Eindringtiefe zu – ihre Amplitude (Intensität) ist jedoch deutlich geringer als die des Grund-signals. Günstig wirkt sich aus, dass diese harmonischen Schwingungen kaum schallkopfnah entstehen, sondern sich erst mit zunehmender Eindringtiefe aufbauen (Abb.

13.1). Dadurch unterliegen sie weniger den Hauptquel-len für gestreutes Bildrauschen, das besonders in der ventralen Bauchdecke verursacht wird. Weshalb bauen sich harmonische Schwingungen erst mit zunehmender Eindringtiefe auf? Ultraschallwellen werden beim Durch-dringen von Geweben wechselnder akustischer Eigen-schaften verzerrt. Ihre Druckwellen komprimieren und entspannen das Gewebe während der Penetration: Wenn Gewebe komprimiert wird, erhöht sich die Schallge-schwindigkeit. Wenn sich jedoch das Gewebe entspannt, sinkt die Ausbreitungsgeschwindigkeit, wodurch sich das Tal der Druckwelle langsamer fortpflanzt. Diese Verzer-rung der Wellenform (Abb. 13.2) verursacht die Entsteh- ung harmonischer Schwingungen, ist akkumulativ und wächst mit zunehmender Eindringtiefe. Daher werden die Amplituden der harmonischen Schwingungen mit zunehmender Tiefe zunächst größer, bis die allgemeine Absorption dieser Zunahme Grenzen setzt (Abb. 13.1).

Second Harmonic Imaging: Diese Technik nutzt nur die doppelten Frequenzen des Grundsignals zur Bildgebung. Damit sich der harmonische Frequenzbereich nicht mit dem Bereich der Grundfrequenz überlappt (Abb. 13.3a), muss ein schmalbandiges Signal verwendet werden, um die stärkeren Anteile der Grundfrequenz von den schwä-cheren Anteilen der Harmonischen unterscheiden zu

können (Abb. 13.3b). Die schmalere Bandbreite des Sig-nals führt jedoch zu einer etwas verminderten Kontrast- und räumlichen Auflösung. Trotzdem wird durch diese Technik die Detailerkennbarkeit gerade bei adipösen Pa-tienten (mit vielen Streuquellen in der Bauchdecke) im Vergleich zur konventionellen Sonografie (Abb. 13.4a) deutlich verbessert (Abb. 13.4b).

Abb. 13.1 Abb. 13.2

Abb. 13.3

Phaseninversionstechnik: Inzwischen wurde jedoch eine Breitbandtechnik etabliert, die es gestattet, harmo-nische Vielfache der Sendefrequenz dynamisch optimiert mit einer größeren Bandbreite (Abb. 14.1c) einzusetzen (Ensemble®THI). Die Bildoptimierung ist hierbei nicht mehr davon abhängig, dass die Grundfrequenz (Abb. 14.1a) schmalbandig ist, um sie sauber von ihren harmo-nischen Oberfrequenzen zu trennen (Abb. 14.1b). Zwei aufeinanderfolgende Pulse werden so abgegeben, dass die Phase (Ausschlag des Druckes nach oben = positiv, bzw. nach unten = negativ) des 2. Pulses zur Phase des 1. Impulses invertiert ist (Abb. 13.5).

Abb. 13.4 ba

Puls 1

Puls 2(invertiert)

Summe Puls 1 +2

Abb. 13.5 ba linear nichtlinear

Grundfrequenz

harmonischeSchwingung

Inte

nsitä

t

Hautniveau Eindringtiefe wachsende Tiefe

Schalldruck

Tiefe

+

Inte

nsitä

tIn

tens

ität

a

b

Grundfrequenzbereich Frequenz

Frequenz

harmonischerFrequenzbereich

14 Neue Techniken

Wenn man die Echos beider Signale addiert, ist die Summe gleich null, wenn auf dem Weg in den Körper keine Signalveränderungen statt-gefunden haben. Daher werden die Grundfrequenz-Echos unterdrückt (Abb. 13.5a), die zweiten harmo-nischen Signalanteile dagegen ver-stärkt (Abb. 13.5b). Die Abb. 14.2 zeigt ein Beispiel von Schallschatten ( ) hinter intrarenalen Verkalkungen (b), die in der konventionellen Bildgebung (a) dem Nach-weis entgangen wären. Außerdem kann die renale Zyste ( ) schärfer abgegrenzt und somit klarer als benigne eingestuft werden.

KontrastverstärkerDie Echogenität des Blutes und der Gewebe kann mit Hilfe feinster Mikrobläschen mit 3–5 µm Durch- messer erhöht werden, die kapillargängig sind und zu mehr Impedanz sprüngen innerhalb des Blutstroms führen (Abb. 14.3). Einige Kontrastverstärker wurden bereits einge-führt, weitere Substanzen befinden sich in der Entwicklung: Das Präparat Levovist® bestand aus kleinsten Luftbläschen ( ) von ca. 3 µm Durchmes-ser (95 % < 10 µm), die mit feinem Film aus Palmitinsäure stabilisiert sind (Abb. 14.4). Anfangs sind sie an Galaktosemikropartikel gebunden, die sich in der Blutbahn auflösen und die Mikrobläschen freigeben. Das Tro-ckenpulver kann vom Untersucher in unterschiedlichen Konzentrationen angemischt werden. Die Suspension passiert zwar den Lungenkreislauf, war jedoch nur für etwa 8 Minuten nach ihrer Herstellung injizierbar. Eine Kontraindikation ist eine Hypergalaktosämie.Die Größe der Mikrobläschen rangiert mit nur wenigen mm in der Größe von Erythrozyten (Abb. 14.5) und erklärt ihre Kapillargängigkeit.Durch Ultraschallimpulse mit niedrigem Schalldruck werden diese feinen Mikrobläschen in Schwingungen versetzt mit einem niedrigen sog. „Mecha- nical Index“ von 0,05–0,2. Zur Erstellung der Kontrastbilder wird dann aus-schließlich die nichtlineare Resonanzfrequenz verwendet. Alternativ kann mit einem höheren MI um 1,0–1,5 auch ein Platzen der Mikrobubbles provoziert werden, die dann (jedoch nur bei einer Passage) ein deutlich stärkeres Signal emittieren („burst method“). Das Präparat Sonovue® besteht aus einer wässrigen Lösung von Schwefel-hexa fluorid (SF6), die durch eine Phospholipidschicht stabilisiert wird (Abb. 14.6). Die Größe der Bläschen liegt hier im Mittel bei 2,5 µm (90 % < 8 µm) bei einer Osmolalität von 290 mOsmol/kg. Ein Anwendervorteil könnte hier in der Stabilität der Suspension über 6 Stunden für mehrere Applikationen nacheinander liegen. Die besten Ergebnisse werden in Verbindung mit der THI-Technik als sogenanntes „Contrast- enhanced Ultrasound (CEUS)“ erzielt: Die Bläschen werden ab einem bestimmten Schalldruck zur Vibration angeregt und emittieren dann verstärkt harmo-nische Echos. Es resultiert z.B. eine deutlich verbesserte Detektion multipler Lebermetastasen durch CHI (Abb. 14.7b) im Vergleich zur nativen Bildgebung (Abb. 14.7a).

Abb. 14.1 b c

Abb. 14.3

Abb. 14.4

Galaktose

baAbb. 14.7Abb. 14.5

Phospholipidschicht

SF6

SF6SF6

SF6

Abb. 14.6

a

baAbb. 14.2

Microbubbles Sonovue® nativ CEUS