ultralydundersøgelse

Ultralyden frembringes af et lydhoved (transducer), hvori en piezoelektrisk krystal omsætter elektriske impulser fra ultralydapparatet til ultralydbølger, dvs. uhørlige lydbølger med en frekvens på 3-20 MHz. Tilbagekastede ultralydbølger, der træffer den piezoelektriske krystal, omsættes her til et elektronisk signal, der transmitteres til en tv-skærm. Ved ultralydundersøgelsen føres transduceren i direkte kontakt med patientens hud og udsender hurtigt gentagne, kortvarige ultralydsignaler i et smalt strålebundt ca. 1000 gange i sekundet. Hver gang ultralydbølgen på vej ind i kroppen møder en grænseflade, fx et blodkar, en svulst eller nyrens overflade, vil en del af ultralyden herfra reflekteres til transduceren. Styrken af de derved dannede elektriske impulser registreres af ultralydapparatet, der samtidig måler de tidsrum, der forløber fra udsendelsen af ultralydsignalet, til de tilbagekastede signaler opfanges af transduceren. Idet disse tidsrum sammenholdes med lydens udbredelseshastighed gennem vævet på 1540 m/s, beregner apparatet afstandene til de enkelte reflekterende strukturer, hvis beliggenhed markeres målkorrekt på tv-skærmen som lysende prikker, hver især med en lysintensitet svarende til styrken af det tilbagekastede ultralydsignal fra det tilsvarende sted i kroppen. Ved at lade ultralydstrålen afsøge (scanne) et valgt snitplan mindst 16 gange pr. sekund opnås levende (dynamiske) snitbilleder af kroppens indre.

Ultralydundersøgelse har siden 1950'erne gennemgået en rivende teknisk udvikling. Den første ultralydscanner blev udviklet af den amerikanske røntgenlæge Douglass Howry (1920-69) i Denver, USA, i 1950. Den første medicinske anvendelse af ekkolodprincippet var til påvisning af galdesten, hvorfra ekkoer kunne identificeres som lodrette kurveudsving på et oscilloskop (1949). Næste skridt var egentlige ultralydbilleder, der var statiske og sort-hvide. Herefter kom gråtonebilleder med langt større informationsindhold, og endelig udvikledes de dynamiske scannere, hvis billedkvalitet pga. forfinet computer- og transducerteknologi til stadighed er blevet forbedret. Samtidig hermed er nye teknikker udviklet, fx undersøgelse af strømningsforhold i blodkar vha. Dopplerundersøgelse, specielle transducere til scanning via fx endetarm eller vagina (endoscanning) og tredimensional ultralydundersøgelse, hvorunder et helt vævsvolumen afbildes rumligt vha. computerteknik.

Undervejs i denne udvikling, der blev påbegyndt i USA og Japan, har der også været dansk deltagelse. I 1965 oprettedes på urologisk afdeling på Gentofte Amtssygehus en ultralydafdeling, som i 1976 flyttede til Herlev Amtssygehus. Ultralydafdelingen etablerede fra begyndelsen tæt samarbejde med ATV-instituttet Dansk Svejsecentral (senere FORCE Instituttet), hvilket resulterede i udvikling af adskillige nye ultralydapparater. I 1976 indledte ultralydafdelingen et tilsvarende nært samarbejde med firmaet Brüel & Kjær (senere B-K Medical A/S). Disse former for samarbejde med industriel forskning og udvikling var med til at give ultralydafdelingen en internationalt førende position, specielt inden for tidlig apparaturudvikling, urologisk ultralydundersøgelse og ultralydpunktur.

Mens ultralydundersøgelser i begyndelsen lå uden for dansk radiologis erklærede interesseområde, er ultralydundersøgelser i 2000 blevet en vigtig del af virksomheden på en moderne radiologisk afdeling, som derfor nu ofte betegnes billeddiagnostisk afdeling, og på adskillige kliniske afdelinger, fx fødeafdelinger, kardiologiske og kirurgiske afdelinger.

En ultralydundersøgelse kræver en betydelig anatomisk indsigt og en veludtalt tredimensional opfattelsesevne hos undersøgeren, der principielt stiller diagnosen under selve undersøgelsen og ikke på basis af de scanningsbilleder, der måtte foreligge efter undersøgelsen. Ultralydundersøgelse kræver som regel ingen særlig forberedelse af patienten. Efter at have påført en kontaktgel på huden afsøger (scanner) undersøgeren systematisk det aktuelle område med en håndholdt transducer under vejledning af det dynamiske scanningsbillede. Det er vigtigt, ikke mindst ved fund af sygelige forandringer, at disse scannes i 2-3 på hinanden vinkelrette planer. Ultralydundersøgelse kræver sædvanligvis ikke anvendelse af kontraststoffer, dog kan særlige ultralydkontraststoffer, fx bestående af en vandig opslæmning af kraftigt reflekterende mikrobobler med en diameter på 2-10 μm, der indsprøjtes i blodet gennem en vene, på forskellig måde øge de diagnostiske muligheder og anvendes fx ved scanning for leversvulster. Hvis scanningen har påvist en sygelig proces eller givet mistanke om en sådan, vil man ofte i samme seance kunne udføre en ultralydvejledt diagnostisk eller behandlingsmæssig punktur.

Ultralydundersøgelse har sammenlignet med andre moderne billeddannende metoder adskillige fordele. Den er en patientvenlig og hurtig undersøgelsesmetode, der frembringer levende snitbilleder i alle planer, den er ideel som vejledning ved punktur, der anvendes ikke ioniserende stråling, og den har ingen påvist skadelig effekt. Ultralydscanneren er mobil, og patienten kan om nødvendigt scannes i sin seng på sygestuen eller på et leje i en operations- eller skadestue. Endelig er en ultralydscanner sammenlignet med CT- og MR-scannere relativt billig i anskaffelse og anvendelse.

Ultralydundersøgelser begrænses af, at knogler og luft er uigennemtrængelige for ultralyd. Dette betyder fx, at ultralydundersøgelse af hjernen, som er omgivet af kranieknoglerne, og lungerne, som er luftfyldte, ikke er gennemførlig. Store mængder luft i tarmene eller udtalt fedme kan volde problemer ved undersøgelse af bughulen og betyde, at CT-scanning må foretrækkes.

Anvendelsesområderne er talrige: Ved ultralydundersøgelse af leveren fås oplysning om dens størrelse og indre ekkokonfiguration. Lokaliserede leversvulster, fx metastaser, påvises som ekkorige eller ekkofattige strukturer, hvis de har en størrelse på 1-2 cm og derover. Siden ca. 1980 er ultralydundersøgelse blevet den primære undersøgelse ved galdevejssygdomme, idet selv 2-3 mm store galdesten kan påvises; sten fremtræder på tv-skærmen som et kraftigt lysende ekko med en sort slagskygge bag. Ved tillukning af de fraførende galdeveje ses karakteristisk udvidede galdegange i leveren, og en betændt galdeblære kan præsentere sig tykvægget ved scanningen. En kræftsvulst i bugspytkirtlen fremtræder som en lokaliseret ekkofattig forstørrelse af kirtlen, hvis normale væv har et fintprikket ekkomønster. Miltscanning kan afsløre diffus miltforstørrelse, fx pga. leukæmi, og undersøgelsen kan også være værdifuld ved mistanke om miltlæsion, hvor den revnede milt og en ekkofattig blodansamling kan ses. Materieansamlinger eller andre former for væskeansamling i eller mellem organerne kan lokaliseres med betydelig sikkerhed og prøvepunkteres. Fortykkelse af mave- eller tarmvæg, fx forårsaget af en svulst, kan i mange tilfælde tydeligt demonstreres som en ekkofattig struktur med en centralt ekkorig lysning. Nyrescanning kan påvise og skelne mellem godartede, ekkofri nyrecyster og ondartede nyresvulster, der har et ekkomønster, som afviger fra det, der fremkommer fra normalt nyrevæv. Selv små nyresten kan afbildes med ultralyd, ligesom udvidelse af nyrebækken og urinleder pga. afløbshindring. Ultralydundersøgelse er også vigtig ved kontrol af en transplanteret nyre, idet både nedsat blodforsyning og vanskeliggjort urinafløb kan påvises. En fyldt urinblære er et særdeles velegnet objekt for ultralydundersøgelse, hvorved fx blæresvulster præsenterer sig som ekkorige strukturer, der strækker sig ind i blærens hulrum, hvor de kontrasterer mod den omgivende ekkofri urin.

Ultralydundersøgelse kan i mange tilfælde erstatte røntgenundersøgelse af nyrerne (urografi) og kikkertundersøgelse af blæren (cystoskopi). Prostata og sædblærer scannes via endetarmen vha. endoscanning. Kræftforandret prostatavæv, der oftest er lokaliseret bagtil i prostata, er ekkosvagt, mens det normale prostatavæv har et fintprikket, middelkraftigt ekkomønster. Fundet kræver bekræftelse ved en ultralydvejledt prøvepunktur. Testiklernes overfladiske beliggenhed gør dem til ideelle scanningsobjekter. Ultralydundersøgelsens vigtigste anvendelsesområde er her en diagnostisk skelnen mellem testikelkræft og godartede forandringer, der oftest findes i bitestiklen. Ved ultralydundersøgelse af kvinders indre kønsorganer benyttedes tidligere scanning via bugvæg gennem en fyldt urinblære. Den vigtigste scanningsadgang er i dag via vagina vha. endoscanning med en fingerformet specialtransducer. Såvel normale æggestokke med ægblærer (follikler) som æggestokke, der er forandret af svulster, cyster eller betændelse, kan afbildes med stor nøjagtighed. Livmoderen med eventuelle sygelige forandringer af slimhinden og forandringer i forbindelse med graviditet ses tydeligt.

Ultralydundersøgelse er i øvrigt uundværlig ved graviditetsundersøgelser, ikke mindst til bestemmelse af graviditetsalder, til at afgøre, om fosteret er i live, og til at påvise eventuelle misdannelser af fosteret. Ultralydundersøgelse af bryster har fået stigende betydning som supplement til røntgenundersøgelse (mammografi). Værdien af ultralydundersøgelse som screeningsprocedure for brystkræft er ikke endeligt fastlagt. Ultralydundersøgelse af halsen foretages mhp. undersøgelse af skjoldbruskkirtel, biskjoldbruskkirtel, lymfeknuder og påvisning af forsnævring af halspulsårer pga. åreforkalkning ved Dopplerundersøgelse. Skjoldbruskkirtelscanning anvendes til kirtelvolumenbestemmelse og til klarlæggelse af en forstørret skjoldbruskkirtels karakter, herunder om forandringerne er lokaliserede eller spredt i hele kirtlen, og om det drejer sig om cyster eller faste knuder. En adskillelse af godartede og ondartede forandringer kræver almindeligvis en ultralydvejledt biopsi. Scanning af biskjoldbruskkirtlerne er påkrævet ved forhøjelse i blodets indhold af biskjoldbruskkirtlens calciumregulerende hormon (parathyreoideahormon); påvisning af forstørrelse af en eller flere af de fire små biskjoldbruskkirtler kan være til hjælp før en operation. Halsens lymfeknuder, der normalt ikke er større end ca. 5 mm, kan af mange årsager blive forstørrede, fx ved betændelse, metastaser og blodsygdomme, og afbildes tydeligt med ultralyd.

Ultralydundersøgelse anvendes mere og mere til afbildning af muskler, sener og led. Man får dermed oplysning om læsioner pga. skader, infektioner, god- og ondartede svulster samt fremmedlegemer.

Endelig har ultralydundersøgelse under visse kirurgiske indgreb (peroperativ ultralydundersøgelse) vist sig yderst værdifuld. Herved kan operatøren fx undersøge leveren for metastaser med en transducer anbragt direkte på leveroverfladen. Dette medfører betydelig bedre diagnostisk sikkerhed end ved udvendig ultralydundersøgelse, hvorunder ribbenene kan komme i vejen.

Endoscanning er ultralydundersøgelse udført med en specialtransducer via en af legemets naturlige åbninger. Transduceren frembringer scanningsbilleder på tværs eller på langs af den oftest fingerformede transducer, hvis tværdiameter kan være fra 2 cm ned til 2 mm.

Fordelene ved en endoscanner er først og fremmest, at transduceren kan bringes tættere på scanningsobjektet end ved konventionel ultralydundersøgelse gennem bugvæggen. Dermed kan transducerfrekvensen øges til mellem 7,5 og 20 MHz, som giver en stærkt forbedret billedkvalitet.

Endoscanning udføres fx via endetarmen ved undersøgelse af endetarmens væg og prostata, via vagina ved undersøgelse af de kvindelige indre kønsorganer, fx til påvisning af en tidlig graviditet, og via spiserøret ved undersøgelse af svulster i spiserør, mavesæk og bugspytkirtel.

Endelig er laparoskopisk ultralydundersøgelse, hvorunder en ultralydtransducer føres ind igennem bugvæggen via et kikkertinstrument, en værdifuld form for endoscanning, idet transduceren derved kan anbringes direkte på det undersøgte organ.

Ultralydvejledt punktur er en diagnostisk eller behandlingsmæssig punktur, der udføres under vejledning af ultralyd. Metoden, der første gang blev anvendt i 1969, er udviklet på Gentofte og senere Herlev Amtssygehus. Den har talrige anvendelsesområder og benyttes i dag i hele verden. En ultralydvejledt punktur udføres oftest gennem et punkturstyr, der sættes på transduceren. Styret holder en kanyle i scanneplanet, hvor nålespidsens ekko under indføringen af nålen følger en markeret elektronisk punkturlinje på tv-skærmen til målet. Når ekkoet ses i målet, udføres den diagnostiske eller behandlingsmæssige procedure.

Metoden benyttes diagnostisk fx til udhentning af væv til mikroskopisk, bakteriologisk eller kromosomundersøgelse. Som behandling anvendes metoden fx til tømning af pusansamlinger, indlæggelse af nyredræn eller udhentning af æg fra æggestokken som led i behandling af barnløshed. Endvidere anvendes punktur til destruktion af sygeligt forandret væv vha. alkoholinjektion, laser eller mikrobølger, der overføres til vævet via nåleformede specialantenner. I tiltagende omfang benyttes mange steder i verden ultralydvejledning til indføring af små partikler af kornstørrelse indeholdende radioaktivt jod (¹²⁵I) i prostatakræftsvulster; denne behandling er udviklet på Herlev Amtssygehus.