Prinzipien der Ultraschallbildgebung bei Kleintieren
KleinUltraschall bei TierenDie Sonde leitet Ultraschall durch die mit einem Kopplungsmittel beschichtete Hautoberfläche des Kleintiers und überträgt ihn auf den Körper des Kleintiers. Ultraschallwellen unterliegen einer Grenzflächenreflexion, wenn sie auf die Schnittstelle zweier Medien mit unterschiedlicher Dichte treffen. Die reflektierten Ultraschallwellen sind Echos, die von der Ultraschallsonde empfangen und nach der Digitalmodus-Konvertierung zu einem Ultraschallbild verarbeitet werden (Abbildung 1).
Abbildung 1
Der grundlegende Bildgebungsmodus der Ultraschallbildgebung ist der B-Modus. Dieser Modus bildet die anatomische Struktur kleiner Tiere ab und zeigt sie in einer Schwarz-Weiß-Grau-Farbskala an. Dabei gilt:
Weiß: stellt starke Echos dar, im Allgemeinen dichte Gewebestrukturen wie Steine und Luftblasen.
Grau: steht für Gewebestrukturen mit geringem Echo und im Allgemeinen mittlerer Dichte, wie Leber, Gallenblase, Bauchspeicheldrüse, Milz und andere Organe.
Schwarz: stellt kein Echo dar, im Allgemeinen Gewebestrukturen mit geringer Dichte, wie Flüssigkeit, Blutgefäße, nekrotisches Gewebe.
Ein weiterer häufig verwendeter Modus der Ultraschallbildgebung ist der Farbdoppler-Modus, allgemein bekannt als Farbultraschall, der auf dem strukturellen B-Modus-Bild basiert. Die Blutflusssignale werden mit unterschiedlichen Farben markiert, was die Beobachtung der Blutflussverteilung in den Geweben und Organen erleichtert. Dabei gilt:
Rot: stellt den Blutfluss zur Sonde dar (Abbildung 2, links).
Blau: stellt den Blutfluss von der Sonde weg dar (Abb. 2 rechts).
Abbildung 2
Funktionen des Ultraschallbildgebungssystems für Kleintiere
1. Strahlungsfreie, einfach zu bedienende, intuitive Bilder, die eine Echtzeit- und Langzeitbeobachtung ermöglichen (Abb. 3).
Abb. 3 Sichere, nicht-invasive Langzeitstudie
2. Am besten geeignet für die Weichteilbildgebung.
3. Breites Anwendungsfeld: Neben der Lungenbildgebung mit vorübergehenden Schwierigkeiten (mit Gas gefüllte Lunge, im Ultraschall als starker Echobereich angezeigt, die innere Struktur ist nicht zu erkennen), können auch andere Gewebe und Organe Ultraschallbilder aufweisen.
Unterschied zwischen klinischem Ultraschall und Ultraschall bei Kleintieren
Der größte Unterschied zwischen den beiden ist die Frequenz der Ultraschallsonde: Die Frequenz der klinischen Ultraschallsonde beträgt etwa 3–15 MHz; die Frequenz der Ultraschallsonde für Kleintiere kann im Allgemeinen 20–50 MHz erreichen, die der Ultraschallsonde für Mäuse kann 80 MHz erreichen.
Aufgrund der physikalischen Eigenschaften von Ultraschall ist die Eindringtiefe umso besser, je niedriger die Ultraschallfrequenz ist, aber die Auflösung nimmt ab. Umgekehrt ist die Bildtiefe umso geringer, je höher die Ultraschallfrequenz ist, aber die Auflösung steigt. Daher wird in klinischen Anwendungen meist niederfrequenter Ultraschall verwendet, der für den menschlichen Körper geeignet ist und eine ausreichende Bildauflösung für die Beobachtung von Strukturen bietet.
Bei kleinen Tieren ist dies jedoch nicht der Fall. Beispielsweise beträgt die Dicke von Mäusen nur etwa 3 cm, und das Volumen der inneren Organe ist viel kleiner als das des Menschen. Daher werden Ultrahochfrequenzsonden verwendet, um hochauflösende Bilder zu erhalten und eine klare Beobachtung zu ermöglichen (Abbildung 4).
Abbildung 4 Unterschied zwischen klinischem Ultraschall und Ultraschallbildgebung bei Kleintieren
Nehmen wir als Beispiel die Ultraschallbildgebung des linken Ventrikels einer Maus
Die klinische Ultraschallsonde in Abbildung 5 hat eine niedrige Frequenz und eine große Bildtiefe (ca. 3 cm), so dass der linke Ventrikel der Maus (weniger als 1 cm tief) nicht in der Mitte des Sichtfelds platziert werden kann und die Bildauflösung nicht ausreicht, um
die linke Herzkammer sorgfältig untersuchen und genau analysieren. Die Ultraschallsonde für Kleintiere in Abbildung 6 hat eine hohe Frequenz, die linke Herzkammer befindet sich in der Mitte des Sichtfelds und kann auf eine Tiefe von 7 mm fokussiert werden. Die gute Bildauflösung ermöglicht die klare Darstellung aller wichtigen Strukturen der linken Herzkammer und erleichtert eine spätere genaue Quantifizierung.
Abbildung 5 Klinische Ultraschallbildgebung des linken Ventrikels bei Mäusen
Abbildung 6: Abbildung des linken Ventrikels einer Maus durch Ultraschall bei Kleintieren
Beitragszeit: 13. März 2024