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