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Dopplersonographie in der Geburtshilfe - Frauenarzt

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von Ultraschall mit dem untersuchten<br />

Gewebe erfor<strong>der</strong>lich.<br />

Die von den piezoelektrischen Elementen<br />

des Ultraschallkopfes ausgesendeten<br />

Schallwellen treffen auf<br />

das zu untersuchende Gewebe und<br />

unterliegen dort den physikalischen<br />

Phänomenen Absorption, Dämpfung,<br />

Beugung, Brechung und Reflexion.<br />

Dabei setzen die Wellen das Gewebe<br />

unterschiedlichen Schalldrücken<br />

aus, was zur Freisetzung mechanischer<br />

Energie (Wärme) führt. Die Ausbreitung<br />

<strong>der</strong> Schallwellen im Gewebe<br />

unterliegt dabei e<strong>in</strong>er stetigen<br />

Abschwächung (Absorption), wobei<br />

die verschiedenen Körpergewebe den<br />

Schall unterschiedlich stark abschwächen.<br />

Körperflüssigkeiten<br />

schwächen den Schall kaum ab,<br />

Weichteilgewebe absorbiert den<br />

Schall deutlich vermehrt, und Knochen<br />

absorbieren am meisten Schallenergie.<br />

Die Energieabsorption kann<br />

abhängig von <strong>der</strong> Untersuchungsdauer,<br />

<strong>der</strong> gewählten Verstärkung<br />

und <strong>der</strong> gewählten Schallfrequenz zu<br />

Bioeffekten im Gewebe führen. Unterschieden<br />

werden dabei Primäreffekte,<br />

die unmittelbar durch die physikalische<br />

Wechselwirkung <strong>der</strong> Ultraschallwellen<br />

mit dem Gewebe zustande<br />

kommen, und die sekundären<br />

Wirkungen, wobei die Ultraschallwellen<br />

Prozesse <strong>in</strong> Gang setzen (chemische<br />

Reaktionen, Mutationen), die<br />

mittelbar zur Schädigung des Untersuchungsobjekts<br />

führen können.<br />

� Gewebserwärmung<br />

Knochen absorbiert Ultraschallenergie<br />

40fach stärker als Weichteilgewebe<br />

(10). Beson<strong>der</strong>s an Grenzflächen<br />

von Gewebearten niedriger zu hoher<br />

Absorption (z.B. Flüssigkeit zu Knochen)<br />

ist e<strong>in</strong>e Temperaturerhöhung zu<br />

erwarten. H<strong>in</strong>ter dem Schädelknochen<br />

ist tierexperimentell e<strong>in</strong>e Gewebserwärmung<br />

von bis zu 6 °C festgestellt<br />

worden. E<strong>in</strong>e embryonale/fetale Temperaturerhöhung<br />

von 4 °C s<strong>in</strong>d daher <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />

Embryonalperiode als bedenklich anzusehen.<br />

Unter ungünstigen Voraussetzungen<br />

(Grenzfläche Flüssigkeit zu<br />

Knochen, schräger Insonationsw<strong>in</strong>kel,<br />

Schallkopf mit hoher Frequenz,<br />

hohe Schallenergie, Doppler-, Triplexmode,<br />

kle<strong>in</strong>es Sample Volume mit<br />

Fokussierung <strong>der</strong> Schallenergie, lange<br />

Untersuchungsdauer) werden diese<br />

Temperaturverän<strong>der</strong>ungen tatsächlich<br />

erreicht. Daher stellt maternales<br />

Fieber e<strong>in</strong>e relative Kontra<strong>in</strong>dikation<br />

zur hochenergetischen,<br />

langdauernden Untersuchung von h<strong>in</strong>ter<br />

Knochen liegenden Gefäßen wie<br />

<strong>der</strong> Arteria cerebri media dar (12).<br />

� Kavitation<br />

Trifft e<strong>in</strong>e Ultraschallwelle auf gasfreies<br />

Gewebe, kann es zur kurzzeitigen<br />

Ausbildung flüssigkeitsleerer<br />

Hohlräume kommen. Dieser Effekt<br />

wird als Kavitation bezeichnet. Bei<br />

<strong>der</strong> nachfolgenden Welle kollabieren<br />

die Hohlräume wie<strong>der</strong>, wobei es durch<br />

den dann entstehenden Unterdruck<br />

zu Gewebszerreißungen kommen<br />

kann. Dies ist jedoch nur experimentell<br />

für negative Spitzendrücke von<br />

>1 MPa (Megapascal) nachgewiesen,<br />

da <strong>in</strong> vivo die hierfür notwendigen<br />

Schallenergien auch unter ungünstigen<br />

Umständen nicht erreicht werden.<br />

Der Energiegrenzwert wurde auf<br />

100 mW/cm 2 für e<strong>in</strong>e Beschallungszeit<br />

von

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