MedizinBearbeiten
Medizinischer Ultraschall ist ein auf Ultraschall basierendes medizinisches Bildgebungsverfahren, das zur Visualisierung von Muskeln, Sehnen und vielen inneren Organen verwendet wird, um deren Größe, Struktur und eventuelle pathologische Läsionen mit tomographischen Echtzeitbildern zu erfassen. Es ist in diesem Bereich besonders nützlich, weil es auf unschädliche und einfache Weise Bilder aus dem Körperinneren ermöglicht, weshalb es auch als „modernes Phonendoskop“ bezeichnet wird. So wie er derzeit in der Medizin angewandt wird, birgt ein korrekt durchgeführter Ultraschall keine bekannten Risiken für den Patienten. Ultraschall verwendet keine ionisierende Strahlung, und die für die Bildgebung verwendeten Leistungspegel sind zu niedrig, um schädliche Wärme- oder Druckeffekte auf das Gewebe zu verursachen.
Der Allgemeinmediziner kann sehr einfach feststellen, wann ein Patient beispielsweise dringend operiert werden muss und wann nicht. Außerdem vereinfacht es die Diagnose und schließt mögliche Defekte in weicheren Geweben aus.
Ultraschall wird seit mindestens 50 Jahren von Radiologen und Sonographen zur Darstellung des menschlichen Körpers verwendet und ist zu einem weit verbreiteten Diagnoseinstrument geworden. Die Technologie ist relativ kostengünstig und tragbar, vor allem im Vergleich zu anderen Verfahren wie der Magnetresonanztomographie (MRT) und der Computertomographie (CT).
Ultraschall wird auch zunehmend in der Trauma- und Erste-Hilfe-Behandlung eingesetzt, wobei der Notfall-Ultraschall bei den meisten Rettungssanitätern zur Grundausstattung gehört. Darüber hinaus wird Ultraschall bei der Ferndiagnose eingesetzt, wenn eine Telekonsultation erforderlich ist, z. B. bei wissenschaftlichen Experimenten im Weltraum oder bei der Diagnose mobiler Sportmannschaften.
Außerdem wird er zur Visualisierung von Föten bei der routinemäßigen pränatalen Versorgung und in Notfällen verwendet. Solche diagnostischen Anwendungen während der Schwangerschaft werden als geburtshilflicher Ultraschall bezeichnet, auf den wir im Folgenden eingehen werden.
Obwohl die langfristigen Auswirkungen der Ultraschallexposition bei diagnostischer Intensität noch unbekannt sind, sind die meisten Ärzte heute der Ansicht, dass der Nutzen für die Patienten die Risiken überwiegt. Für Ultraschalluntersuchungen wird das ALARA-Prinzip (as low as reasonably achievable) empfohlen, um die Scanzeit und die Leistungseinstellungen so niedrig wie möglich zu halten, aber im Einklang mit der diagnostischen Bildgebung bei nicht-medizinischen Anwendungen.
Als Verstärkung beruht der Doppler-Ultraschall auf dem gleichnamigen Effekt. Wenn sich das Objekt, das die Ultraschallwellen reflektiert, bewegt, ändert sich die Frequenz der Echos, wobei die Frequenz zunimmt, wenn es sich auf die Sonde zubewegt, und abnimmt, wenn es sich von der Sonde entfernt. Wie stark sich die Frequenz ändert, hängt davon ab, wie schnell sich das Objekt bewegt. Beim Doppler-Ultraschall wird die Änderung der Echofrequenz gemessen, um zu berechnen, wie schnell sich ein Objekt bewegt. Er wird hauptsächlich zur Messung der Geschwindigkeit des Blutflusses durch das Herz und die großen Arterien verwendet. Wir werden im Folgenden sehen, wie sie vor allem in der Kardiologie eingesetzt wird.
GeburtshilfeBearbeiten
Diese Diagnosetechnik wird auch als Ultraschall oder Sonographie bezeichnet.
Das Ultraschallgerät verfügt über piezoelektrische Kristalle, die, wenn sie durch Elektrizität angeregt werden, vibrieren und hochfrequente Schallwellen erzeugen, die in den Körperstrukturen widerhallen und zu den Kristallen zurückkehren, die wiederum durch Ultraschall angeregt werden und kleine Spannungen erzeugen, die je nach ihrer Intensität und Rücklaufzeit von einem Computer verarbeitet werden, der über einen digitalen Abtastkonverter verfügt, der die Bilder erzeugt. Im Gegensatz zu Röntgenstrahlen besteht bei dieser Untersuchung keine Belastung durch ionisierende Strahlung, und es wurde kein Risiko festgestellt, wenn sie mit geeigneten Diagnosegeräten durchgeführt wird. Inzwischen gibt es Ultraschallgeräte in der Größe eines Mobiltelefons, die für die Sofortdiagnose eingesetzt werden können.
Typische Frequenzen für Anwendungen im Bauchraum reichen von 2,0 MHz bis 5,0 MHz, während für Regionen wie Brust, Bewegungsapparat, Schilddrüse usw. Frequenzen von 8,0 MHz bis 16,0 MHz verwendet werden können. Höhere Frequenzen werden für die Messung sehr kleiner und oberflächlicher Strukturen verwendet
Bei Intensitäten und Anwendungszeiten, die weit über denen der Ultraschalldiagnostik liegen, wurden Kavitation (Blasenbildung) und Temperaturerhöhung sowie Sonolumineszenz, d.h. die Emission von Licht durch Ultraschallstimulation, nachgewiesen
Doppler ist eine Variante des herkömmlichen Ultraschalls, die vor allem zur Visualisierung von Flüssigkeitsströmen im Körper verwendet wird. Darüber hinaus wird die Farbwiedergabe zur Bestimmung von Richtung und Geschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung verwendet. Doppler wird in der Geburtshilfe nur noch selten eingesetzt, da er viel stärker ist und negative Auswirkungen auf den Fötus haben kann.
KardiologieBearbeiten
Die Echokardiographie wird auch in diesem Bereich verwendet, um eine Darstellung in Form einer Reihe von Farben entsprechend der Geschwindigkeit einer Flüssigkeit, wie z. B. Blut, zu erhalten. Diese Technik ist besonders relevant für:
- Erweiterung von Teilen des Herzens und Funktion der Herzkammern und Herzklappen.
- Transthorakales Echokardiogramm: In diesem Fall wird der Echokardiographie-Schallkopf (oder die Sonde) an der Brustwand (oder dem Brustkorb) des Patienten platziert, und es werden Bilder durch die Brustwand hindurch aufgenommen.
- Transösophageales Echokardiogramm: Eine Sonde mit einem Schallkopf wird durch die Speiseröhre des Patienten geführt. Dies ermöglicht die Auswertung eines Bildes direkt hinter dem Herzen. Wird meist verwendet, wenn die transthorakale Bildgebung von schlechter Qualität ist.
UrologieEdit
Misst die Menge der in der Blase des Patienten zurückgehaltenen Flüssigkeit.
Die Beckensonographie zeigt die Organe der Beckenregion: Gebärmutter, Eierstöcke, Harnblase, Prostata und Hoden.
Es gibt zwei Methoden, eine Beckensonographie durchzuführen: extern oder intern. Der interne Beckenultraschall wird transvaginal (bei der Frau) oder transrektal (beim Mann) durchgeführt.
MuskuloskelettBearbeiten
Sehnen, Muskeln, Nerven, Bänder, Weichteilmassen und Knochenflächen. Sie ist eine Alternative zur Röntgenuntersuchung bei der Erkennung von Handgelenks-, Ellbogen- und Schulterfrakturen bei Patienten bis zu 12 Jahren.
Endokrinologie, LaryngologieBearbeiten
Die meisten Strukturen im Hals, einschließlich der Schilddrüse und der Nebenschilddrüsen, der Lymphknoten und der Speicheldrüsen, lassen sich mit Hochfrequenz-Ultraschall gut und mit hoher Bildqualität darstellen. Ultraschall ist ein bildgebendes Verfahren, das bei Schilddrüsenläsionen besonders häufig zum Einsatz kommt.
Viele andere gutartige und bösartige Erkrankungen im Kopf- und Halsbereich können mit Hilfe von diagnostischem Ultraschall und ultraschallgesteuerten Verfahren beurteilt und behandelt werden.
VerdauungssystemBearbeiten
Beim Bauchultraschall werden Bilder von den festen Organen des Bauchraums wie Bauchspeicheldrüse, Aorta, untere Hohlvene, Leber, Gallenblase, Gallengänge, Nieren und Milz gemacht. Die Schallwellen werden durch Gas im Darm blockiert und durch unterschiedlich viel Fett abgeschwächt, so dass die diagnostischen Möglichkeiten in diesem Bereich begrenzt sind. Der Blinddarm kann manchmal gesehen werden, wenn er entzündet ist.
VeterinaryEdit
Der diagnostische Ultraschall wird bei Pferden äußerlich zur Beurteilung von Weichteil- und Sehnenverletzungen und innerlich insbesondere bei der Fortpflanzung eingesetzt: zur Beurteilung des Fortpflanzungstraktes der Stute und zur Feststellung der Trächtigkeit. Es kann auch extern bei Hengsten zur Beurteilung des Hodenzustands und des Hodendurchmessers sowie intern zur Beurteilung der Fortpflanzung (Vas deferens usw.) eingesetzt werden.
Um die Jahrhundertwende begann die Fleischrinderindustrie, die Ultraschalltechnologie zur Verbesserung der Tiergesundheit und der Leistung der Rinderbetriebe einzusetzen. Ultraschall wird zur Beurteilung der Fettdicke, des Rippenaugenbereichs und des intramuskulären Fetts bei lebenden Tieren eingesetzt. Sie wird auch verwendet, um die Gesundheit und die Eigenschaften ungeborener Kälber zu beurteilen.
Die Ultraschalltechnologie bietet Viehzüchtern die Möglichkeit, Informationen zu erhalten, die zur Verbesserung von Zucht und Haltung genutzt werden können. Diese Technologie kann teuer sein und erfordert einen erheblichen Zeitaufwand für die laufende Datenerfassung und die Schulung der Bediener. Diese Technologie hat sich jedoch bei der Verwaltung und Führung eines Viehzuchtbetriebs als nützlich erwiesen.
TherapeuticsEdit
In der Physiotherapie wird sie seit den 1940er Jahren vor allem zur Schmerzlinderung oder Entzündungshemmung in der Tiefenmuskulatur, zur Behandlung von Bindegewebe: Bänder, Sehnen und Faszien (und auch Narbengewebe) eingesetzt. Therapeuten verwenden diese Technik insbesondere zur Behandlung von Bänderverstauchungen, Muskelzerrungen, Sehnenentzündungen, Gelenkentzündungen, Plantarfasziitis, Metatarsalgie, Facettenreizungen, Impingement-Syndrom, Schleimbeutelentzündungen, rheumatoider Arthritis, Osteoarthritis und Narbenverklebungen.
Es wird mit höheren Intensitäten und Frequenzen, etwa 1-3 MHz, verwendet. Es gibt eine große Zahl von Ärzten, die dem Programm misstrauen und es ihren Patienten nicht empfehlen. Es gibt nicht viele Studien zu diesem Thema, und das Design der vorhandenen Studien erlaubt es nicht, seine Wirksamkeit bei der Behandlung von Pathologien des Bewegungsapparats zu bestätigen oder zu verneinen; es ist daher notwendig, die Studien fortzusetzen.
Seine Verwendung ist analgetisch, regenerativ, entzündungshemmend, und seine Rückstoßwelle reist bis zu 100% durch den Knochen, müssen wir sehr vorsichtig sein bei der Anwendung dieses Mediums, aufgrund der Komplikationen, die es mit sich bringt, mit größerer Sorge bei Frauen und Kindern, die, wie alle physikalischen Mittel in der Rehabilitation, können Mutationen in den Zellen des menschlichen Körpers hervorrufen (Veränderung der Zellen und sogar Veränderung einiger Tumorarten), weshalb diese Art von Geräten ausschließlich von sehr gut ausgebildeten Fachleuten verwendet werden darf, um alle Komplikationen zu vermeiden, die sie sowohl für die Patienten als auch für diejenigen, die sie anwenden, mit sich bringt.
Ein weiteres Beispiel für die Verwendung in der Medizin ist die extrakorporale Stoßwellenlithotripsie, ein therapeutisches Verfahren zur Behandlung von Nierenlithiasis.