Die ophthalmologische Ultraschalluntersuchung (ophthalmic ultrasonography) ist ein nicht-invasives bildgebendes Diagnoseverfahren, das Ultraschall nutzt, um die Strukturen im Augapfel und in der Augenhöhle sichtbar zu machen. Das Auge liegt nahe der Körperoberfläche und ist mit Flüssigkeit gefüllt, daher eignet es sich gut für die Ultraschalluntersuchung.
Hochfrequente Schallwellen über 20 kHz werden von einem piezoelektrischen Element im Schallkopf (Transducer) erzeugt und an Gewebegrenzflächen reflektiert. Aus der Intensität und Laufzeit der Echos werden Position und Beschaffenheit des Gewebes bildlich dargestellt. Schallwellen breiten sich in Feststoffen schneller aus als in Flüssigkeiten. An Grenzflächen zwischen Geweben mit unterschiedlicher akustischer Impedanz oder Dichte kommt es zu Streuung, Reflexion und Brechung der Schallwellen.
Entsprechend der Echo-Intensität werden die Bildbereiche wie folgt dargestellt:
Hinter einer hochdichten Läsion kann ein Schallschatten (Shadowing) entstehen, der eine echofreie Zone bildet.
Der A-Modus (Amplitudenmodus) stellt die reflektierten Wellen als Wellenform (Spikes) dar und ermöglicht die numerische Bewertung des Abstands zwischen Geweben und ihrer Reflektivität. Der B-Modus (Helligkeitsmodus) stellt die Intensität der reflektierten Wellen als Helligkeitsänderungen auf dem Bildschirm dar und liefert ein zweidimensionales Schnittbild. Weitere Einzelheiten finden Sie im Abschnitt „Arten und Prinzipien der Untersuchungen“.
In der Augenheilkunde werden drei Arten von Ultraschalluntersuchungen eingesetzt: A-Modus, B-Modus und Ultraschallbiomikroskopie. Es ist wünschenswert, sie je nach Untersuchungsregion auszuwählen.
A-Modus
Prinzip : Ein einzelner Ultraschallstrahl wird gesendet und die reflektierte Welle als Wellenform (Spitze) angezeigt. Die horizontale Achse zeigt die Zeit (Entfernung), die vertikale Achse die Echo-Intensität.
Frequenz : 8 MHz
Hauptanwendungen : Messung der Augenachsenlänge, Messung der Hornhautdicke, Beurteilung der Gewebeeigenschaften innerhalb von Tumoren
B-Modus
Prinzip : Die Stärke der reflektierten Welle wird durch Helligkeitsänderungen dargestellt, und durch Bewegen der Sonde wird ein zweidimensionales Schnittbild erstellt.
Frequenz : 10 MHz (allgemein 5–20 MHz)
Hauptanwendungen: Morphologische Diagnose intraokularer und orbitaler Läsionen, Erkennung von Netzhautablösungen, Messung von Tumoren
Ultraschall-Biomikroskop
Prinzip: Hochauflösende Darstellung des vorderen Augenabschnitts mit hochfrequentem Ultraschall von 30–60 MHz. Die Auflösung ist hoch, aber die Eindringtiefe gering.
Hauptanwendungen: Morphologische Beurteilung des Ziliarkörpers, quantitative Beurteilung des Kammerwinkels, Messung der Vorderkammertiefe
Allgemeine Ultraschall-Diagnosegeräte verwenden Schallköpfe von 5–20 MHz. Die im B-Modus gewonnenen zweidimensionalen Bilder können mittels Computergrafik in 3D-Bilder rekonstruiert werden, wodurch eine dreidimensionale Erfassung von Größe und Begrenzung von Läsionen möglich ist.
Eine Ultraschalluntersuchung ist besonders in folgenden Situationen erforderlich.
| Situation | Konkretes Beispiel |
|---|---|
| Trübung der durchsichtigen Medien | Reife Katarakt, Glaskörperblutung, Hornhauttrübung |
| Detaillierte Untersuchung intraokularer Läsionen | Intraokulare Tumoren, Netzhautablösung, Linsenluxation |
| Biometrie | Axiale Längenmessung (IOL-Stärkenberechnung) |
Wenn der Augenhintergrund aufgrund von Trübungen der durchsichtigen Medien wie Hornhaut, Linse oder Glaskörper nicht einsehbar ist, ist die B-Bild-Sonographie äußerst nützlich. Die Untersuchung ist wenig invasiv, das Gerät ist kompakt und kann problemlos in der Ambulanz eingesetzt werden.
Selbst wenn der Augenhintergrund aufgrund einer Glaskörperblutung überhaupt nicht einsehbar ist, können das Vorliegen einer Netzhautablösung oder einer hinteren Glaskörperabhebung beurteilt werden, was sie als präoperative Untersuchung unverzichtbar macht 1). Auch bei der Verlaufskontrolle der diabetischen Retinopathie ist sie bei Vorliegen einer Glaskörperblutung oder anderer Trübungen der brechenden Medien ein nützliches diagnostisches Instrument zur Beurteilung des Netzhautzustands 4).
In der präoperativen Beurteilung von Katarakten wird bei reifen oder dichten Katarakten, wenn eine optische Achslängenmessung nicht möglich ist, die Ultraschall-Achslängenmessung (A-Modus und/oder B-Modus) empfohlen 6). Es wird berichtet, dass es keinen signifikanten Unterschied zwischen optischen und Ultraschallmessungen gibt, jedoch hat die optische Methode den Vorteil, berührungslos, schnell und genau zu sein 6).
Sie ist auch für die Diagnose und Nachsorge von intraokularen Tumoren wie dem Aderhautmelanom unverzichtbar, und die kombinierte Untersuchung im A- und B-Modus hat eine Genauigkeit von über 95 % bei der Diagnose von Aderhautmelanomen mit einer Dicke von 3 mm oder mehr.
Die häufigste Indikation ist die Messung der Achsenlänge vor einer Kataraktoperation. Darüber hinaus wird sie benötigt für den Ausschluss einer Netzhautablösung, wenn der Augenhintergrund aufgrund von Glaskörperblutung oder reifem Katarakt nicht sichtbar ist, für die Messung und Verlaufskontrolle intraokularer Tumoren und für den Nachweis intraokularer Fremdkörper.
Der A-Mode wird hauptsächlich zur Messung der Achsenlänge verwendet.
Die segmentale Schallgeschwindigkeitsmethode (Linse 1.641 m/s, Vorderkammer und Glaskörper 1.532 m/s) gilt als weniger fehleranfällig als die äquivalente Schallgeschwindigkeitsmethode (phakes Auge 1.550 m/s). Im Vergleich zu optischen Messgeräten werden die Messwerte der A-Bild-Ultraschallmethode um 0,2–0,3 mm kürzer angezeigt.
Das Ultraschall-Biomikroskop (ultrasound biomicroscope) verwendet hohe Frequenzen von 30–60 MHz. Es ermöglicht eine detaillierte morphologische Beurteilung des vorderen Augenabschnitts einschließlich des Ziliarkörpers und bietet eine objektivere und reproduzierbarere quantitative Bewertung als die Gonioskopie. Es kann den Kammerwinkel auch bei verminderter Hornhauttransparenz aufgrund erhöhten Augeninnendrucks darstellen. Aufgrund der hohen Frequenz ist die Eindringtiefe jedoch gering, sodass es für die Untersuchung des Augeninneren oder der Orbita ungeeignet ist.
Im normalen Auge erscheint der Glaskörper völlig echofrei (Negativbild). Wenn im Glaskörper ein Echo (Positivbild) festgestellt wird, sollte eine pathologische Veränderung vermutet werden. Normalerweise sind Netzhaut, Aderhaut und Lederhaut nicht getrennt und werden als eine einzige Schicht beobachtet, die die Innenwand des Augapfels auskleidet.
Für den Nachweis von Netzhautrissen bei fundusundurchsichtigen Glaskörperblutungen im Zusammenhang mit einer hinteren Glaskörperabhebung wurde berichtet, dass die Sensitivität des B-Mode-Ultraschalls mit 44–100 % stark variiert 1). Bei Verdacht auf einen Netzhautriss sollte die Ultraschalluntersuchung innerhalb von 1–2 Wochen nach der Erstbeurteilung wiederholt werden 1).
Auch wenn der B-Mode-Ultraschall bei einem Patienten mit Glaskörperblutung und unvollständiger Darstellbarkeit der Netzhaut negativ ausfällt, wird eine wöchentliche Nachsorge empfohlen 1).
| Befund | Netzhautablösung | PVD |
|---|---|---|
| A-Mode-Spike | Hoch | Mittel |
| Beweglichkeit | Regelmäßig und glatt | Unregelmäßig und rau |
| Kontinuität mit dem Sehnerv | Vorhanden | Nicht vorhanden |
Bei einer Netzhautablösung ist das Membranecho kontinuierlich mit der Papille, die Spike-Welle im A-Modus ist hoch, und die Bewegung nach Augenbewegungen ist regelmäßig und glatt. Bei einer hinteren Glaskörperabhebung besteht keine Kontinuität mit dem Sehnerv, die Spike-Welle ist niedriger, und die Bewegung ist unregelmäßig, mit wellenförmigen Bewegungen auch nach dem Stoppen der Augenbewegungen. Eine Verringerung der Verstärkung (Gain) führt dazu, dass das Glaskörpermembranecho früher als das Netzhautecho verschwindet, was ebenfalls zur Differenzialdiagnose beiträgt.
Der B-Modus ist nützlich für die Erkennung, Messung und Nachsorge von intraokulären Tumoren wie dem malignen Aderhautmelanom.
Die Ultraschallmerkmale der verschiedenen Tumoren sind wie folgt:
Auch bei der Klassifikation des Stadiums 5 der Frühgeborenenretinopathie (ROP) ist die Beurteilung der Netzhautablösung mittels B-Bild-Sonographie erforderlich 3).
Bei reifer Katarakt oder anderen Trübungen der durchsichtigen Medien, die die hintere Beobachtung erschweren, gilt das B-Bild ebenfalls als geeignet zur Erkennung von intraokularen Tumoren, Netzhautablösung und hinterem Staphylom 2).
Die B-Bild-Sonographie spielt eine zentrale Rolle bei der Beurteilung des Aderhautmelanoms. Da der Basisdurchmesser und die Tumordicke mit Metastasierung und Mortalität korrelieren, sind bildgebende Messung und Verlaufskontrolle wichtig.
Ramos-Dávila et al. (2025) führten an der Mayo Clinic eine morphologische Klassifikation mittels B-Bild-Sonographie bei 1021 Fällen von uvealem Melanom durch5). Es wurden 739 kuppelförmige (72,4 %), 119 pilzförmige (11,7 %), 85 multilobuläre (8,3 %) und 77 mikroprominente (7,5 %) Fälle klassifiziert. In der multivariaten Analyse, adjustiert für die Tumorgröße, hatten multilobuläre Formen ein 2,08-fach erhöhtes Metastasierungsrisiko (p = 0,003) und ein 2,38-fach erhöhtes Sterberisiko (p < 0,001).
Diese Studie zeigt, dass die morphologische Beurteilung des Melanoms mittels B-Bild-Sonographie auch als prognostischer Faktor wichtig ist5).
Die Achslängenmessung mittels A-Bild-Sonographie kann selbst bei erfahrenen Untersuchern einen Messfehler von etwa 0,3 mm aufweisen. Ein Messfehler von 1 mm der Achslänge führt bei kurzen Augen zu einem Refraktionsfehler von etwa 3,4 dpt, bei standardlangen Augen von etwa 2,9 dpt und bei langen Augen von etwa 1,6 dpt. Daher sollte der Messfehler unter 0,2 mm gehalten werden.
Zur Verbesserung der Messgenauigkeit werden folgende Methoden empfohlen.
Bei silikonölgefüllten Augen gilt die optische Achslängenmessung als genauer als Ultraschall für die IOL-Stärkenberechnung 6).
Im B-Mode können folgende Artefakte auftreten.
Die Ultraschalluntersuchung ist theoretisch weniger anfällig für Glaskörpertrübungen, aber in Augen, die nach einer Vitrektomie mit Silikonöl oder Gas gefüllt wurden, können aufgrund von Änderungen der Schallgeschwindigkeit und Eindringtiefe keine guten Bilder gewonnen werden.
In der Notaufnahme wird die Nützlichkeit der Point-of-Care-Ultraschalluntersuchung (POCUS) zunehmend beachtet. Augennotfälle machen etwa 3 % der Notaufnahmebesuche aus, aber da nicht immer ein Augenarzt im Haus ist, gewinnt die Ultraschalluntersuchung durch den Notarzt an Bedeutung.
Bei der Verwendung des B-Modus zur Beurteilung einer Netzhautablösung wird eine Technik empfohlen, die auf dem folgenden Merkspruch «CASE» basiert.
In den letzten Jahren hat der Fortschritt der Vorderabschnitts-OCT dazu geführt, dass einige Indikationen der Ultraschallbiomikroskopie durch die Vorderabschnitts-OCT ersetzt werden. Bei der Beobachtung der Rückseite der Iris und des Ziliarkörpers behält die Ultraschallbiomikroskopie jedoch weiterhin ihre Überlegenheit, und beide stehen in einem komplementären Verhältnis.
Die Vorderabschnitts-OCT ermöglicht eine berührungslose, hochauflösende Beurteilung der Vorderabschnittsoberfläche. Die Ultraschallbiomikroskopie hingegen eignet sich besser zur Beurteilung tieferer Strukturen wie der Irisrückfläche, des Ziliarkörpers und der Hinterkammer7).
Vishwakarma et al. (2023) berichteten über einen Fall, bei dem die kombinierte Anwendung von AS-OCT und Ultraschallbiomikroskopie für die Diagnose und Beurteilung einer subkonjunktivalen Mykose nützlich war, die von einer nodulären Skleritis schwer zu unterscheiden war7).
