Der Ultraschall

Einsatzgebiet. Wohl jeder kennt die verschwommenen Konterfeis der nuckelnden Föten: Aufnahmen von ungeborenen Kindern sind die Vorzeigeobjekte der Sonographie. Doch das Spektrum der schonenden Methode ist deutlich breiter - mit Ultraschall untersuchen Ärzte heute fast alle inneren Organe: Herz, Leber, Niere und Schilddrüse, immer öfter auch Muskeln. Die so genannte Mamma-Sonographie unterstützt die Früherkennung von Brustumoren. Und die Dopplersonographie macht sichtbar, wie das Blut durch die Gefäße strömt. Durch Knochen oder Luft aber kommt der Ultraschall nicht hindurch, auch in Hirn und Rückenmark lässt er kaum blicken. Für Lungenuntersuchungen taugt das Verfahren nur in Spezialfällen.

Prinzip. Zunächst drückt der Arzt einen Schallkopf mit einem Sensor auf die meist mit Gel beschmierte Haut. Der Kopf sendet hochfrequente, unhörbare Schallpulse in den Körper. Verschiedene Gewebearten werfen den Schall indes unterschiedlich stark zurück. Die gewebespezifischen Echos wandelt dann ein Empfänger in elektrische Signale um, aus denen ein Monitorbild zuammengesetzt wird. Die zumeist schwarz-weißen Bilder erscheinen dem Laien zwar wenig spektakulär. Doch dem geübten Expertenauge genügen sie fur eine Diagnose. Und: Ultraschalluntersuchungen laufen in Echtzeit ab. So können Arzt und Patient das schlagende Herz live auf dem Bildschirm betrachten. Darüber hinaus ist der Ultraschall besonders kostengünstig.

Geschichte. Ursprünglich dienten Ultraschallgeräte dazu, Werkstoffe zerstörungsfrei auf Risse und Poren zu prüfen. Im Jahr 1958 aber kam der schottische Gynäkologe Ian Donald auf die Idee, mit der Methode Schwangere zu untersuchen. Das Experiment gelang, und in den sechziger und siebziger Jahren setzte sich die Sonographie allmahlich durch. Anfangs waren zwar die Bilder arg verrauscht und die Auflösung schlecht. Doch konnten die eingesetzten Analysecomputer mit der Zeit immer mehr Messdaten bewältigen und zunehmend feinere Bilder liefern. Heute lassen sich Details erkennen, die kleiner sind als einen halben Millimeter. Vor einigen Jahren wurde der Ultraschall sogar raumlich. So stellen Mediziner das Gesicht eines Fötus in 3-D dar, um beispielsweise Fehlbildungen wie eine Lippen-Kiefer-Gaumenspalte besser erkennen zu können. Auch lässt sich mittlerweile messen, wie schnell und stetig das Blut durch die Adern oder auch die Nabelschnur strömt und ob sich dabei verräterische Turbulenzen zeigen. Hierbei nutzen die Geräte den so genannten Doppler-Effekt: So wie der Sirenenklang bei einem vorbeisausenden Polizeiauto tiefer wird, lässt sich aus der Frequenz der Ultraschallechos auf die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes schließen.

Risiken und Nebenwirkungen. Die Sonographie gilt als eine der verträglichsten Diagnosemethoden. Denn bislang hat keine Studie gezeigt, dass Ultraschall das Gewebe schädigen konnte. Allerdings bleiben Kritikpunkte offen. So haben US-Forscher festgestellt, dass Föten durchaus reagieren, wenn Ultraschallpulse auf ihre Köpfe treffen. Im Experiment stieg die Herzfrequenz an, und die Babys begannen, offenbar angestachelt durch den Ultraschall, zu hampeln und zu strampeln. Ungeklärt bleibt, inwieweit die Untersuchung den Ungeborenen tatsächlich Stress bereitet.

Zukunft. Künftige Geräte werden noch detailreichere Bilder liefern, davon geht die Fachwelt aus. Damit rücken neue Anwendungen in den Blickpunkt. So wollen Experten per Ultraschall beobachten, wie sich die Arterienwände während des Herzzyklus bewegen. Das Ziel: die Früherkennung bestimmter

Kreislauferkrankungen. Ebenfalls neu ist die so genannte Elastographie. Dabei misst der Arzt mittels Schallwellen, ob Gewebeteile ungewöhnlich steif und verhärtet sind - ein Hinweis auf verschiedene Krankheitsprozesse. In der Entwicklung indes steckt der Hochfrequenz-Ultraschall. Er basiert auf sehr hohen Schallfrequenzen von circa 100 Megahertz. Diese Schallwellen dringen nur wenige Millimeter in den Körper ein, liefern dafür aber ungewöhnlich scharfe Bilder der einzelnen Hautschichten. Damit wollen Ärzte die Behandlung der Schuppenflechte überprüfen oder exakt bestimmen, wie tief ein Tumor in die Haut hineingewuchert ist. Denn je genauer ein Chirurg weiß, wie tief das Geschwür im Gewebe sitzt, umso präziser kann er operieren.