Modi
Erfassung der Morphologie (= Abbildung von Struktur, Gestalt und Form)
A - Mode (Amplidutenmodulation)
Der A - Mode funktioniert nach der technisch einfachsten Darstellung, bei der die Echosignale des Schallsenders vom piezoelektrischen Material in Spannung umgewandelt (Puls - Echo - Prinzip) und als Amplituden wiedergegeben werden. Vergleichbar ist dies mit den Messungen eines Oszilloskopes.[1] Der reflektierte Teil der Schallwelle wird, abhängig von seiner Intensität, mit entsprechend großen Amplituden auf dem Bildschirm des Sonographiegerätes angezeigt.
Die Amplitudenmodulation ist die Basis aller Abbildungsverfahren, aber heutzutage kaum noch von Bedeutung.[2]
[1] https://www.uniklinikum.jena.de/idir_media/kirad_multimedia/Sonokurse/Sonokurs+WS+2017+Grundlagen+und+Technik_MWA.pdf
[2] Schmidt, G., Görg C.: Kursbuch Ultraschall, Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2008, S.16
B-Mode ( Brightness-Mode)
Im B-Mode können Strukturen über Helligkeitsunterschiede optisch dargestellt werden. Um dies zu ermöglichen, werden die im A-Mode aufgezeichneten Amplituden in Bildpunkte unterschiedlicher Dichte umgewandelt und in Graustufen codiert. Echoreiche Signale werden hell dargestellt, echoarme oder gar echofreie Strukturen erscheinen zunehmend dunkler[1]. Durch Kombination von ca. 120 Bildreihen nebeneinander entsteht ein zweidimensionales Schnittbild. Werden B-Bilder in einer Folge von 25-30/s aufgebaut, können sie im sog. Real-Time Verfahren als bewegte Bildfolge ähnlich einem Film ablaufen.[2]
M-Mode (Motion-Mode)
In diesem Modus kann ein schmaler Bildausschnitt im zeitlichen Verlauf erfasst werden.
Hierzu wird zunächst eine Achse im Bild definiert. Entlang dieser Achse empfangene Signale werden über die Zeit aufgetragen[1] und können in einem Orts-Zeit- Diagramm[2] dargestellt werden. Der M-Mode ist daher sinnvoll bei der Wiedergabe von bewegten Strukturen (z.B. Bewegung der Aortenklappe).
[1]https://www.amboss.com/de/wissen/Funktionen_und_Einstellungen_eines_Sonographiegerätes
[2] Schmidt,G., Görg C.: Kursbuch Ultraschall, Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2008, S.16
Erfassung von Strömungsrichtungen und Strömungsgeschwindigkeiten
Doppler - Verfahren
Die Dopplersonographie findet ihren Einsatzbereich vor allem in der Neurologie und in der Gefäßdiagnostik. Durch die Beschallung mit einer speziellen Sonde werfen bewegte Strukturen (z.B. fließende Blutkörperchen) einen Teil des Schalls zurück, welcher gemessen werden kann. Dadurch lassen sich Aussagen über die Richtung und Geschwindigkeit des Blutflusses machen.
Mithilfe dieses Verfahrens können zum Beispiel Verengungen der Halsschlagader und dadurch drohende Durchblutungsstörungen des Gehirns erkannt werden. Auch dient es der Ursachenfindung bei einem bereits abgelaufenem Schlaganfall.[4]
Die Darstellung erfolgt in einem Diagramm, wobei auf der x - Achse die Zeit und auf der y - Achse die Strömungsgeschwindigkeit in m/s eingetragen wird. Dadurch werden Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit im zeitlichen Verlauf ersichtlich.[5]
Es gibt zwei Unterkategorien des Doppler - Verfahrens:
PW - Doppler (puls - wave)
Im PW - Doppler dient ein piezoelektrisches Element alternierend als Sender und Empfänger. Der Vorteil liegt darin, dass man Tiefe und Weite des Messvolumens bestimmen und den Strömungsfluss ortsselektiv erfassen kann. Jedoch kann bei zu hohen Flussgeschwindigkeiten die Flussrichtung nicht mehr exakt bestimmt werden.
CW - Doppler (continuous - wave)
Hier sind zwei piezoelektrische Elemente vorhanden, von denen eines konstant Schallwellen aussendet und das andere als Empfänger der reflektierten Ultraschallimpulse dient. Im Gegensatz zum PW - Doppler können durch die Frequenzverschiebung auch hohe Flussgeschwindigkeiten erfasst werden, aber hierbei ist keine räumliche Zuordnung beziehungsweise keine Tiefenlokalisation der reflektierten Struktur möglich.
Der CW - Doppler wird vor allem bei der Gefäßstenosendiagnostik oberflächennaher Gefäße (z.B. A.carotis) verwendet.[6][7]
Duplexsonographie
Hierbei handelt es sich um eine Kombination aus dem B - Mode und dem Doppler - Verfahren. Somit können sowohl Aussagen über die Morphologie als auch über die Strömungsgeschwindingkeit und die Flussrichtung gemacht werden.
CFM - Sonographie (color flow mapping): Farbcodierte Duplexsonographie
Zusätzlich zu den üblichen gewebsspezifischen Grauwerten erfolgt eine farbige Codierung der Strömungsrichtung. Üblicherweise werden die auf den Schallkopf zulaufenden Strömungen rot und die sich entfernenden blau dargestellt. Die Farbskala kann mit weiß, gelb, türkis und grün ergänzt werden, um Turbulenzen und Flussprofile besser erkennen zu können. Grundsätzlich gilt, je heller die jeweilige Farbe angezeigt wird, desto schneller die Flussgeschwindigkeit.[8][9]
Anwendung des Doppler-Verfahrens bei einer Herzuntersuchung: Mitralklappeninsuffizienz
[1] Schmidt, G., Görg C. : Kursbuch Ultraschall, Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2008, S. 15
[2] next.amboss.com/de/article/4n03tg (Stand: 05.11.2019)
[3] Bildquelle: Delorme, St., Debus, J.: Duale Reihe – Sonographie, Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2005, S.19
[4] www.klinikum.uni-muenchen.de/Klinik-und-Poliklinik-fuer-Neurologie/de/Patienteninformation/ Krankheitsbilder__Untersuchungen__Therapien/apparativediagnostik/Doppler-Sonographie.html (Stand: 05.11.2019)
[5] next.amboss.com/de/article/4n03tg (Stand: 05.11.2019)
[6] Schmidt, G., Görg C. : Kursbuch Ultraschall, Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2008, S.16
[7] Fürst, G., Koischwitz, D.: Moderne Sonographie, Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2000, S.12f.
[8] Schmidt, G., Görg C. : Kursbuch Ultraschall, Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2008, S.16f.
[9] next.amboss.com/de/article/4n03tg (Stand: 05.11.2019)
Anwendung des Doppler-Verfahrens bei einer Herzuntersuchung: Mitralklappeninsuffizienz
