Ultraschallartefakte erkennen und richtig einordnen

Ultraschallartefakte sind Bildinformationen, die nicht exakt der tatsächlichen Lage, Form, Größe, Helligkeit oder Anzahl anatomischer Strukturen entsprechen. Sie entstehen, weil das Ultraschallsystem für die Bildrekonstruktion vereinfachende Annahmen über Schallweg, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Reflexion, Dämpfung und Strahlgeometrie treffen muss.

Artefakte sind nicht grundsätzlich Fehler. Schallschatten hinter Konkrementen, dorsale Schallverstärkung hinter Flüssigkeit, A-Linien und B-Linien in der Lunge oder Anisotropie bei Sehnen können diagnostisch wichtige Hinweise liefern. Entscheidend ist, das zugrunde liegende Prinzip zu verstehen und ein Artefakt von echter Anatomie oder Pathologie zu unterscheiden.

Ein zuverlässiger Prüfweg ist immer ähnlich: Struktur in einer zweiten Ebene darstellen, Sondenwinkel ändern, Frequenz und Fokus prüfen, Gain und TGC kontrollieren, Bildverarbeitung reduzieren und beobachten, ob das Muster der Anatomie folgt oder sich mit dem Schallweg verändert.

Inhalt

1. Artefakte schnell einordnen
2. Welche Annahmen macht das Ultraschallsystem?
3. Artefaktkategorien
4. Reverberation
5. Comet Tail und Ring-down
6. Spiegelbildartefakt
7. Schallschatten
8. Dorsale Schallverstärkung
9. Brechungsartefakte
10. Mehrweg- und Positionsartefakte
11. Schallgeschwindigkeitsartefakte
12. Range Ambiguity
13. Side Lobes und Grating Lobes
14. Slice-Thickness- und Beam-Width-Artefakt
15. Speckle
16. Anisotropie
17. Partial-Volume-Effekt
18. Bewegungsartefakte
19. Akustische Sättigung
20. Dopplerartefakte
21. Aliasing
22. Spectral Broadening
23. Flash- und Bewegungsartefakte im Farbdoppler
24. Twinkling
25. Artefakte im Abdomen
26. Gallenblase und Konkremente
27. Niere und Harnwege
28. Schilddrüse
29. Gefäße
30. MSK, Sehnen und Nerven
31. Echokardiographie
32. Lunge
33. Interventionen
34. Artefakte gezielt reduzieren
35. Diagnostisch nützliche Artefakte
36. Technischer Defekt oder Artefakt?
37. Checkliste
38. Häufige Fragen

Artefakte in 60 Sekunden einordnen

Bleibt das Muster an derselben Anatomie? Dann ist echte Struktur wahrscheinlicher.
Verschiebt es sich mit der Sonde? Dann sind Schallweg, Winkel oder Beamforming als Ursache wahrscheinlicher.
Verschwindet es bei Winkeländerung? Dann kommen Anisotropie, Brechung oder spiegelnde Reflexion infrage.
Verändert es sich stark mit Harmonics oder Compound Imaging? Dann ist ein Artefaktmechanismus wahrscheinlich.
Liegt es hinter einer starken Grenzfläche? An Schatten, Reverberation oder Spiegelartefakt denken.
Liegt es innerhalb eigentlich anechogener Flüssigkeit? Gain, Side Lobes, Slice Thickness, Speckle und echte Binnenstruktur prüfen.
Besteht es nur im Doppler? PRF, Gain, Wall Filter, Winkel, Bewegung und Aliasing prüfen.
Bleibt ein lokaler Streifen unabhängig von Anatomie und Winkel? Sondendefekt oder Kanalproblem erwägen.

Merksatz: Ein Artefakt folgt häufig der Physik des Schallwegs. Pathologie folgt der Anatomie.

Welche Annahmen macht das Ultraschallsystem?

Für ein klassisches B-Bild muss das System aus Laufzeit und Echoamplitude auf Lage und Helligkeit eines Reflektors schließen.

Geradliniger Schallweg

Das System behandelt Echos grundsätzlich so, als seien sie entlang einer geraden Linie vom Schallkopf zum Reflektor und zurück gelaufen.

Bekannte Ausbreitungsgeschwindigkeit

Die Tiefenberechnung verwendet eine angenommene mittlere Schallgeschwindigkeit im Weichteilgewebe. Weicht die reale Geschwindigkeit ab, entstehen Positions- und Formfehler.

Ein Echo gehört zum letzten Puls

Das System ordnet empfangene Signale zeitlich einer bestimmten Aussendung zu. Sehr spät eintreffende Echos können dadurch in einer falschen Tiefe erscheinen.

Echo stammt aus der Hauptkeule

Bei der Bildrekonstruktion wird angenommen, dass ein empfangenes Echo aus der aktuellen Hauptstrahlrichtung stammt. Side- und Grating-Lobes verletzen diese Annahme.

Bildebene ist dünn

Das zweidimensionale Bild wirkt wie eine dünne Ebene, der reale Ultraschallstrahl besitzt jedoch eine endliche Dicke. Dadurch können Echos aus benachbarten Volumenanteilen in die sichtbare Ebene gelangen.

Helligkeit repräsentiert Echoamplitude

Gain, TGC, Dynamikbereich, Sättigung und Processing beeinflussen jedoch, wie stark unterschiedliche Echoamplituden tatsächlich auf dem Bildschirm differenziert werden.

Artefakte nach Ursache ordnen

Vergleich von Schallschatten, Reverberationsartefakt und Spiegelbildartefakt im Ultraschall. — Beispiele für Schallschatten, Reverberation und Spiegelbildartefakt; die Darstellung ist schematisch.

Kategorie	Typische Artefakte	Leitfrage
Mehrfachreflexion	Reverberation, Comet Tail, Ring-down	läuft der Schall mehrfach zwischen Grenzflächen?
starke Dämpfung	Schallschatten	kommt hinter der Struktur weniger Signal an?
geringe Dämpfung	dorsale Verstärkung	kommt hinter Flüssigkeit relativ mehr Signal an?
falscher Schallweg	Mirror, Refraction, Multipath	hat der Schall einen anderen Weg genommen als angenommen?
Strahlgeometrie	Side Lobes, Grating Lobes, Slice Thickness	stammt das Echo außerhalb der idealen Hauptkeule/Bildebene?
Winkelabhängigkeit	Anisotropie	ändert sich Echogenität mit dem Insonationswinkel?
zeitliche Zuordnung	Range Ambiguity	wurde ein Echo dem falschen Puls zugeordnet?
Doppler-Sampling	Aliasing, Spectral Broadening	passen PRF, Winkel und Sample Volume zur Flussgeschwindigkeit?
Bewegung	Flash, Motion, Persistence	erzeugt Gewebe- oder Sondenbewegung ein falsches Signal?

Reverberation: wiederholte Mehrfachreflexion

Reverberationsartefakte entstehen, wenn ein Schallpuls zwischen stark reflektierenden Grenzflächen mehrfach hin- und herläuft, bevor Teile der Energie zum Schallkopf zurückkehren.

Typisches Muster

Mehrere helle Linien erscheinen in zunehmender Tiefe. Bei klassischer Reverberation liegen sie häufig in annähernd regelmäßigen Abständen.

Warum das System sie tiefer einzeichnet

Jede zusätzliche Hin- und Rückstrecke benötigt mehr Zeit. Das System interpretiert die längere Laufzeit als größere Tiefe.

Häufige Situationen

Pleura und Lunge,
Metall oder Nadel,
starke Grenzflächen nahe der Haut,
Luft-Grenzflächen,
bestimmte Katheter und Fremdkörper.

Reduzieren

Sondenwinkel verändern, Schallfenster wechseln, Gain und Nahfeldverstärkung kontrollieren sowie Fundamental- und Harmonic-Modus vergleichen.

Diagnostisch nutzen

In der Lunge sind wiederholte horizontale A-Linien ein klassisches Reverberationsmuster und werden bewusst in die Interpretation einbezogen.

Comet Tail und Ring-down

Comet-Tail- und Ring-down-Artefakte erscheinen als helle, vertikale oder sich nach distal verjüngende Echostrukturen hinter stark reflektierenden beziehungsweise resonierenden Grenzflächen.

Comet Tail

Ein kurzer, dichter Reverberationsschweif kann entstehen, wenn sehr nahe starke Reflektoren mehrfach miteinander interagieren.

Ring-down

Bei Gasansammlungen oder resonierenden Flüssigkeits-Gas-Grenzflächen kann ein länger anhaltendes Signal entstehen, das als helle vertikale Linie dargestellt wird.

Nicht jeden vertikalen Artefakt gleich benennen

B-Linien der Lungensonographie, kurze Comet-Tail-Artefakte und klassische Ring-down-Signale haben unterschiedliche Kontexte und sollten nicht sprachlich vermischt werden.

Praxis

Tiefe, Gain, Frequenz und Preset beeinflussen die Sichtbarkeit. Ein vertikales Artefakt wird außerdem darauf geprüft, wo es beginnt, ob es bis zum Bildrand reicht und ob es sich mit der Pleura bewegt.

Spiegelbildartefakt

Ein Mirror-Image-Artefakt entsteht, wenn Schall an einer starken, glatten Grenzfläche umgelenkt wird und das System den längeren Reflexionsweg fälschlich als direkte gerade Strecke interpretiert.

Typische Grenzfläche

Das Zwerchfell ist ein klassischer akustischer Spiegel. Strukturen oberhalb des Zwerchfells können dadurch scheinbar spiegelbildlich auf der anderen Seite erscheinen.

Falsche Lage

Die duplizierte Struktur liegt typischerweise tiefer beziehungsweise auf der anderen Seite der reflektierenden Grenzfläche als das Original.

Erkennen

ähnliche Form und Echotextur wie eine echte Struktur,
symmetrische Beziehung zu einer starken Grenzfläche,
Änderung oder Verschwinden bei anderem Schallfenster,
fehlende Bestätigung in einer zweiten Ebene.

Reduzieren

Schallwinkel und Fenster verändern. Harmonics oder andere Bildmodi können die Ausprägung verändern, ersetzen aber nicht die geometrische Kontrolle.

Diagnostischer Nutzen

Ein Mirror-Artefakt kann in Einzelfällen sogar zusätzliche Hinweise liefern, wenn eine reale Struktur durch ihre Spiegelung auffällt. Es bleibt dennoch ein Artefakt und darf nicht als zweite anatomische Läsion gewertet werden.

Schallschatten

Ein dorsaler Schallschatten entsteht, wenn eine Struktur den Schall stark reflektiert oder absorbiert und dadurch hinter ihr deutlich weniger Schallenergie für die weitere Bildgebung zur Verfügung steht.

Typische Ursachen

Knochen,
Konkremente und Verkalkungen,
Luft,
stark dämpfende Fremdkörper,
bestimmte Narben oder stark absorbierende Strukturen.

Sauberer Schatten

Ein stark reflektierendes Konkrement kann einen klar begrenzten dunklen Schatten erzeugen.

Schmutziger Schatten

Gas kann zusätzlich Reverberationen und unregelmäßige Reflexe erzeugen, sodass der Schatten weniger homogen erscheint.

Diagnostisch wichtig

Philips beschreibt Shadowing ausdrücklich als ein Artefakt, das diagnostisch nützlich sein kann. Das gilt beispielsweise bei Steinen oder Verkalkungen.

Nicht mit TGC auffüllen

Starke Fernfeld-TGC verstärkt im Schatten vor allem Rauschen. Fehlendes Signal wird dadurch nicht rekonstruiert.

Compounding beachten

Spatial Compound Imaging kann Schatten abschwächen, weil andere Einfallswinkel den Bereich teilweise mit Information auffüllen.

Vertiefung: Compound Imaging und Speckle Reduction.

Dorsale Schallverstärkung

Dorsale Schallverstärkung entsteht, wenn der Schall durch eine Struktur mit geringerer Dämpfung läuft als durch das umgebende Gewebe.

Typisches Beispiel

Hinter einer flüssigkeitsgefüllten Zyste oder Gallenblase erscheint das Gewebe heller als benachbartes Gewebe derselben Tiefe.

Warum

Der Schall verliert auf dem Weg durch Flüssigkeit relativ wenig Energie. Die dahinterliegenden Echos erreichen den Schallkopf daher stärker als erwartet.

Diagnostisch nützlich

Posterior Enhancement unterstützt zusammen mit Form, Wand und Binnenstruktur die Einordnung flüssigkeitsreicher Strukturen.

Nicht mit TGC verwechseln

TGC wirkt über eine Tiefenzone des gesamten Bildes. Dorsale Verstärkung liegt lokal hinter einer bestimmten Struktur.

Nicht überinterpretieren

Auch bestimmte solide, relativ schalltransparente Strukturen können eine verstärkte Durchschallung zeigen. Das Artefakt allein definiert keine Diagnose.

Brechungsartefakte

Refraction entsteht, wenn der Schallstrahl an einer Grenzfläche zwischen Medien mit unterschiedlicher Schallgeschwindigkeit seine Richtung ändert.

Falsche Position

Das Ultraschallsystem geht von geradliniger Ausbreitung aus und ordnet ein Echo deshalb einer falschen lateralen oder axialen Position zu.

Duplikation

Bestimmte Brechungssituationen können Strukturen doppelt erscheinen lassen.

Randabschattung

An gekrümmten Grenzflächen können durch Strahlablenkung dunkle Randschatten entstehen.

Erkennen

Das Muster verändert sich häufig deutlich mit Sondenwinkel oder Fenster.

Korrektur

Sonde kippen oder verschieben, alternative Ebene wählen und die Struktur aus einer anderen Richtung bestätigen.

Mehrweg- und Positionsartefakte

Beim Multipath-Artefakt nimmt der Schall auf Hin- und Rückweg nicht denselben direkten Pfad.

Längere Laufzeit

Da der reale Weg länger ist, wird das Echo häufig zu tief dargestellt.

Komplexe Grenzflächen

Starke Reflektoren und gekrümmte Grenzflächen können solche Mehrwegpfade begünstigen.

Allgemeine Bildverschlechterung

Die resultierende Fehlpositionierung kann klein sein und eher als unscharfe oder verzerrte Anatomie auffallen als als klar duplizierte Struktur.

Zweite Ebene

Wenn Lage und Form in einer orthogonalen Ebene nicht reproduzierbar sind, wird ein Positionsartefakt erwogen.

Schallgeschwindigkeitsartefakte

Das System berechnet Tiefe aus der Echo-Laufzeit unter Annahme einer mittleren Schallgeschwindigkeit. Läuft der Schall durch Gewebe mit deutlich anderer Geschwindigkeit, wird die Position falsch berechnet.

Zu schnelle Ausbreitung

Ist der Schall tatsächlich schneller als angenommen, kommt das Echo früher zurück und wird zu oberflächlich eingezeichnet.

Zu langsame Ausbreitung

Kommt das Echo später zurück, kann eine Struktur zu tief dargestellt werden.

Formfehler

Wenn nur ein Teil des Schallwegs eine andere Geschwindigkeit besitzt, können Strukturen verzerrt, versetzt oder in ihrer Größe verändert erscheinen.

Knochen

Philips beschreibt Speed-of-Sound-Artefakte beispielsweise bei Schallwegen, die teilweise durch Knochen verlaufen.

Nicht durch Gain korrigierbar

Das Problem betrifft die Positionsberechnung, nicht die reine Helligkeit.

Range Ambiguity

Range Ambiguity entsteht, wenn ein Echo so spät eintrifft, dass bereits der nächste Schallpuls ausgesendet wurde.

Falscher Puls

Das System kann das späte Echo dem zuletzt ausgesendeten Puls zuordnen und dadurch in einer falschen Tiefe darstellen.

PRF-Zusammenhang

Je größer die erforderliche Bildtiefe, desto länger muss zwischen Pulsen gewartet werden, damit tiefe Echos eindeutig zugeordnet werden können.

B-Bild und Doppler

Der Grundgedanke der zeitlichen Mehrdeutigkeit ist auch für Doppler-PRF und Aliasing relevant, obwohl die konkrete Darstellung anders ist.

Praxis

Range Ambiguity ist im routinemäßigen modernen B-Bild seltener auffällig als klassische Reverberation oder Schatten, bleibt aber ein wichtiges Rekonstruktionsprinzip.

Side Lobes und Grating Lobes

Ein realer Ultraschallstrahl besteht nicht nur aus einer idealen Hauptkeule. Seitliche Energieanteile können starke Reflektoren außerhalb der Hauptachse erfassen.

Side Lobes

Side Lobes sind unerwünschte seitliche Schallanteile. Empfängt der Schallkopf daraus ein starkes Echo, kann das System es fälschlich in der Hauptstrahlrichtung darstellen.

Grating Lobes

Bei Array-Sonden können periodische Elementabstände zusätzliche ausgeprägte Nebenkeulen erzeugen. Philips unterscheidet in seiner Dokumentation Side Lobes und Grating Lobes entsprechend der Transducergeometrie.

Typische Erscheinung

Falsche Echos können innerhalb eigentlich anechogener Räume wie Gallenblase, Blase oder Zyste erscheinen.

Starke gekrümmte Reflektoren

Klassische experimentelle Arbeiten zeigen Side-Lobe-Artefakte besonders in der Nähe starker gekrümmter Reflexionsflächen und großer zystischer Strukturen.

Reduzieren

Gain nicht unnötig hoch,
Harmonic Imaging vergleichen,
Spatial Compounding testen,
Sondenwinkel ändern,
Flüssigkeitsinhalt in mehreren Ebenen prüfen.

Nicht als Sludge interpretieren

Binnenreflexe, die sich mit Sondenwinkel oder Processing deutlich verändern, müssen gegen Side-Lobe-Artefakte abgegrenzt werden.

Slice-Thickness- und Beam-Width-Artefakt

Die dargestellte Bildebene ist nicht unendlich dünn. Der Ultraschallstrahl besitzt lateral und elevational eine endliche Breite beziehungsweise Schichtdicke.

Echos außerhalb der idealen Ebene

Reflektoren oberhalb oder unterhalb der angenommenen dünnen Schnittebene können in das Bild hineinprojiziert werden.

Flüssigkeit wirkt gefüllt

Eine klassische Primärarbeit zu Slice-Thickness-Artefakten beschreibt scheinbaren Sludge oder Debris in eigentlich anechogenen Strukturen wie Zyste, Harnblase oder Gallenblase.

Fokusabhängigkeit

Die Strahlbreite ist im Fokusbereich am kleinsten. Außerhalb kann der Beam-Width-Effekt stärker werden.

Korrektur

Fokus auf Zielhöhe, andere Ebene, andere Sonde und gegebenenfalls höhere Frequenz beziehungsweise bessere elevationale Fokussierung verwenden.

Zweite Ebene entscheidend

Ein echter Binnenreflektor sollte anatomisch reproduzierbar sein. Ein Slice-Thickness-Artefakt kann sich beim Fächern deutlich verändern.

Speckle

Speckle ist das körnige Muster des B-Bildes, das wesentlich durch Interferenz vieler kleiner gestreuter Echos entsteht.

Kein einzelnes anatomisches Objekt

Das lokale helle oder dunkle Korn entspricht nicht direkt einem einzelnen Streuer im Gewebe.

Trotzdem gewebebezogen

Specklemuster hängen von Streuerverteilung, Frequenz und Bildsystem ab. Sie sind deshalb nicht einfach mit elektronischem Rauschen gleichzusetzen.

Problem

Speckle kann niedrigkontrastige Läsionen verdecken.

Reduktion

Spatial Compounding, Frequency Compounding und Speckle-Reduction-Algorithmen können das Muster glätten.

Grenze

Zu starke Glättung kann reale Gewebetextur und kleine Strukturen verändern.

Vertiefung: Compound Imaging und Speckle Reduction.

Anisotropie: winkelabhängige Echogenität

Anisotropie ist besonders in Sehnen, Bändern, Muskeln und Nerven relevant. Die Echogenität verändert sich, wenn der Schallstrahl nicht günstig zur geordneten Faserstruktur steht.

Sehne wird scheinbar dunkel

Schon eine relativ kleine Abweichung von einer günstigen Insonationsrichtung kann dazu führen, dass eine normal strukturierte Sehne deutlich hypoechogener erscheint.

Kann Pathologie imitieren

Eine fokale Hypoechogenität kann dadurch wie Tendinopathie oder Teilruptur wirken.

Prüfmethode

Sonde gezielt kippen und den Winkel verändern. Normalisiert sich die Echogenität bei erhaltener Faserstruktur, spricht das für Anisotropie.

Nicht nur Sehnen

Primärarbeiten beschreiben Anisotropie auch bei Nerven und Muskeln. Der Effekt ist bei stark geordneten Faserstrukturen besonders relevant.

Beam Steering

Elektronische Strahlsteuerung kann bei Linearsonden helfen, den Einfallswinkel zu verändern, ohne die Sonde stark mechanisch kippen zu müssen.

Compounding

Spatial Compound Imaging kann Winkelabhängigkeit reduzieren, darf aber die gezielte Prüfung der Anisotropie nicht ersetzen.

MSK-Sonden: Ultraschallsonden für Gefäße und MSK.

Partial-Volume-Effekt

Der Partial-Volume-Effekt beschreibt allgemein, dass ein dargestellter Bildpunkt oder Bildbereich Signalanteile aus mehr als einer realen Gewebekomponente enthalten kann.

Ultraschallstrahl ist ein Volumen

Der Effekt hängt mit endlicher axialer, lateraler und elevationaler Auflösung zusammen.

Flüssigkeitsräume

Ein Teil des Strahls kann gleichzeitig Flüssigkeit und angrenzendes Gewebe erfassen. Dadurch entstehen scheinbare Binnenreflexe.

Kleine Strukturen

Sehr kleine Läsionen können in der umgebenden Gewebetextur teilweise aufgehen.

Fokus und Frequenz

Bessere räumliche Auflösung und korrekte Fokusposition können den Effekt reduzieren, aber nicht vollständig eliminieren.

Mehrere Ebenen

Die Struktur wird durch Schwenken und orthogonale Ebene bestätigt.

Bewegungsartefakte

Bewegung von Patient, Organ, Sonde oder Nadel kann während der Akquisition falsche oder zeitlich verschmierte Bildinformation erzeugen.

B-Bild

Bei niedriger Frame Rate kann schnelle Bewegung ruckelig erscheinen oder zwischen Frames unvollständig erfasst werden.

Persistence

Hohe zeitliche Mittelung lässt ältere Bildinformation länger bestehen und kann Nachzieheffekte erzeugen.

Compound Imaging

Wenn sich Gewebe zwischen mehreren Winkelakquisitionen bewegt, können Teilbilder nicht perfekt übereinanderliegen.

Doppler

Gewebebewegung kann starke niederfrequente Dopplersignale erzeugen und Farbblitze verursachen.

Intervention

Eine nachziehende Nadelspur darf nicht mit der aktuellen Nadelspitze verwechselt werden.

Vertiefung: Bildrate und Auflösung.

Akustische Sättigung

Akustische beziehungsweise signalbezogene Sättigung tritt auf, wenn empfangene Signale den darstellbaren Amplitudenbereich des Systems erreichen.

Keine weitere Differenzierung

Sind sehr starke Echos gesättigt, kann das System Unterschiede oberhalb dieser Grenze nicht mehr als weitere Helligkeitsstufen darstellen.

Typische Wirkung

Starke Grenzflächen erscheinen großflächig weiß und feine Unterschiede innerhalb sehr echoreicher Regionen gehen verloren.

Gain

Zu hoher Empfangs-Gain kann die sichtbare Sättigung verstärken.

Dynamikbereich

Ein sehr niedriger Dynamikbereich kann zusätzlich zu einer harten Schwarz-Weiß-Darstellung führen.

Korrektur

Gain und Kontrastverarbeitung reduzieren und prüfen, ob relevante Echoabstufungen wieder sichtbar werden.

Vertiefung: Gain und TGC sowie Dynamikbereich und Kontrast.

Dopplerartefakte: eigene Regeln

Dopplerbildgebung ergänzt die B-Bild-Artefakte um Fehler aus Abtastung, Winkel, Bewegung, Gain und Spektralanalyse.

B-Bild-Geometrie zuerst

Gefäß und Schallweg werden im B-Bild korrekt eingestellt, bevor Farbe oder Spektrum interpretiert werden.

Winkel

Dopplerfrequenzverschiebung hängt vom Winkel zwischen Schallstrahl und Flussrichtung ab. Ungeeignete Winkel können Geschwindigkeit und Signalstärke stark beeinflussen.

Gain

Zu hoher Color Gain erzeugt Farbpixel außerhalb plausibler Flussräume; zu niedriger Gain lässt schwachen Fluss verschwinden.

Wall Filter

Ein zu hoher Wall Filter kann langsamen Fluss entfernen. Ein zu niedriger Filter lässt mehr Bewegungs- und Wandanteile sichtbar werden.

PRF

Eine nicht zur Flussgeschwindigkeit passende Pulswiederholfrequenz kann Aliasing oder fehlende Empfindlichkeit verursachen.

Dopplergrundlagen: Doppler-Ultraschall.

Aliasing

Aliasing tritt im gepulsten Doppler auf, wenn die gemessene Dopplerfrequenz die Nyquist-Grenze überschreitet.

Spektraldoppler

Das Spektrum wird scheinbar von einem Rand der Skala auf die gegenüberliegende Seite umgefaltet.

Farbdoppler

Die Farbe wechselt über die jeweilige Nyquist-Grenze in einen anderen Bereich der Farbskala. Das kann als Mosaikmuster erscheinen.

Nicht immer Turbulenz

Ein Farbwechsel kann durch Aliasing entstehen, auch wenn die Strömung nicht turbulent ist.

Korrektur

PRF beziehungsweise Skala erhöhen,
Baseline verschieben,
niedrigere Sendefrequenz wählen,
Dopplerwinkel optimieren,
bei sehr hohen Geschwindigkeiten CW-Doppler erwägen.

Diagnostischer Nutzen

Aliasing zeigt, dass die aktuelle gepulste Abtastung für die vorhandene Dopplerverschiebung nicht ausreicht. Es ist damit zugleich ein technischer Hinweis auf hohe Geschwindigkeit relativ zur Einstellung.

Vertiefung: PRF und Aliasing.

Spectral Broadening

Spectral Broadening bedeutet, dass das Dopplerspektrum zu einem Zeitpunkt eine größere Bandbreite an Frequenzanteilen zeigt.

Kann real sein

Turbulente oder komplexe Strömung kann eine echte breite Geschwindigkeitsverteilung erzeugen.

Kann artefiziell sein

Philips weist darauf hin, dass Spektralverbreiterung auch durch die Wechselwirkung von Fluss und Sample-Volume-Größe entstehen kann.

Sample Volume

Ein großes Messvolumen kann gleichzeitig unterschiedliche Geschwindigkeiten oder Strömungsbereiche erfassen.

Gain

Zu hoher Spektral-Gain kann das Spektrum optisch verdicken und das Spektralfenster füllen.

Winkel und Gefäßposition

Sample Volume und Korrekturlinie werden an die relevante Strömung angepasst, bevor eine pathologische Verbreiterung angenommen wird.

Flash- und Bewegungsartefakte im Farbdoppler

Sonden- oder Gewebebewegung kann starke Dopplersignale erzeugen, die als großflächige Farbblitze erscheinen.

Ursache

Auch Gewebe bewegt sich relativ zum Schallkopf und erzeugt Frequenzverschiebungen.

Niedrige PRF

Bei empfindlichen Low-Flow-Einstellungen werden Bewegungsartefakte besonders leicht sichtbar.

Wall Filter

Eine moderate Filterung kann Gewebebewegung reduzieren, darf aber langsamen echten Fluss nicht entfernen.

Sondenruhe

Mechanische Stabilität und kurze Atempausen können die Farbe deutlich beruhigen.

Moderne Filter

Hersteller entwickeln Bewegungs- und Flash-Unterdrückung, doch auch diese Algorithmen können echten langsamen Fluss beeinflussen.

Twinkling-Artefakt

Twinkling ist ein Farbdopplerartefakt hinter oder an stark reflektierenden, rauen Grenzflächen und erscheint als rasch wechselndes Farbsignal.

Typische Kontexte

Es wird häufig in Verbindung mit Konkrementen und Verkalkungen beobachtet.

Kein echter Blutfluss

Das Farbsignal kann entstehen, obwohl in der reflektierenden Struktur kein Blutfluss vorhanden ist.

Diagnostisch nützlich

In passenden klinischen Kontexten kann Twinkling helfen, kleine Konkremente auffälliger zu machen.

Geräteabhängig

Ausprägung und Empfindlichkeit hängen stark von System, PRF, Gain, Fokus und Processing ab.

B-Bild-Korrelation

Ein Twinkle-Signal wird immer mit dem B-Bild, Schatten und anatomischer Lage korreliert.

Artefakte im Abdomen

Im Abdomen treffen große Tiefen, Gas, Knochen, Flüssigkeit und starke Grenzflächen aufeinander. Entsprechend vielfältig sind die Artefakte.

Zwerchfell

Spiegelbilder können oberhalb beziehungsweise unterhalb des Zwerchfells auftreten.

Darmgas

Reverberation, dirty shadowing und Ring-down können Organanteile verdecken.

Leber

Rippen verursachen Schatten; Gefäße und Zysten können dorsale Verstärkung zeigen.

Aorta

Brechung, Side Lobes und Spiegelphänomene werden bei ungewöhnlicher doppelter oder versetzter Darstellung erwogen.

Strategie

Patient lagern, Atemmanöver einsetzen, subkostale und interkostale Fenster vergleichen und die Struktur aus mehreren Ebenen bestätigen.

Sondenwahl: Ultraschallsonden für die Abdomensonographie.

Gallenblase und Konkremente

Die Gallenblase ist ein klassischer Ort für Artefakte, weil anechogene Flüssigkeit, Wand, Steine und Gas leicht voneinander abgegrenzt werden müssen.

Side-Lobe-Echos

Falsche Binnenreflexe können wie Sludge erscheinen.

Slice Thickness

Echos aus angrenzendem Gewebe können in das Lumen projiziert werden.

Steinschatten

Ein sauberer dorsaler Schatten unterstützt die Konkrementerkennung.

Comet Tail

Kurze Reverberationsschweife können an stark reflektierenden kleinen Grenzflächen auftreten.

Compounding

Bei unklarem Schatten wird Spatial Compounding reduziert, weil Mehrwinkelbildgebung Schatten abschwächen kann.

Lagerung

Ein mobiler intraluminaler Befund verändert seine Lage mit der Patientenposition; ein Artefakt kann sich anders verhalten.

Niere und Harnwege

Auch Niere, Blase und Harnwege zeigen eine typische Mischung aus Schatten-, Verstärkungs- und Beam-Artefakten.

Konkrement

Hyperechogener Fokus, Schallschatten und gegebenenfalls Twinkling können sich ergänzen.

Blase

Side Lobes und Slice Thickness können scheinbare Binnenreflexe erzeugen.

Dorsale Verstärkung

Hinter gefüllter Blase kann Gewebe heller erscheinen.

Nierensinus

Starke Reflexe und Verkalkungen können Schatten erzeugen.

Zweite Ebene

Ein fraglicher Stein oder Binnenreflektor wird in orthogonaler Ebene bestätigt.

Artefakte bei der Schilddrüsensonographie

Bei der hochfrequenten Schilddrüsensonographie sind feine Reflexe, Grenzflächen und oberflächennahe Geometrie besonders relevant.

Anisotropie angrenzender Strukturen

Muskeln, Sehnenansätze und andere gerichtete Strukturen können winkelabhängig hypoechogen erscheinen und mit Läsionen verwechselt werden.

Reverberation

Oberflächennahe starke Grenzflächen können kurze Wiederholungsechos erzeugen.

Trachea

Die Luft-Grenzfläche der Trachea erzeugt starke Reflexion und dorsale Artefakte. Diese werden nicht mit TGC „aufgefüllt“.

Echofoki

Kleine helle Reflexe werden in zwei Ebenen und bei zurückhaltender Speckle- sowie Kantenverarbeitung geprüft.

Zystische Komponenten

Side-Lobe- oder Slice-Thickness-Echos können scheinbare Binnenanteile erzeugen.

Sondenwahl: Ultraschallsonden für die Schilddrüse.

Artefakte im Gefäßultraschall

Bei Gefäßen müssen B-Bild-Artefakte von Dopplerartefakten getrennt werden.

Anechoisches Lumen

Side Lobes, Beam Width, zu hoher Gain oder echte langsame Blutbewegung können Binnenreflexe erzeugen.

Plaque und Verkalkung

Verkalkungen können dorsale Schatten verursachen und dadurch tiefere Wandanteile verdecken.

Brechung

Gefäße können durch Refraktion scheinbar versetzt oder in seltenen Konstellationen dupliziert erscheinen.

Color Aliasing

Ein Farbwechsel ist nicht automatisch Turbulenz. Zuerst wird geprüft, ob die lokale Geschwindigkeit lediglich die aktuelle Nyquist-Grenze überschreitet.

Flash

Sondendruck, Gefäßkompression und Patientbewegung können großflächige Farbsignale erzeugen.

Spektralverbreiterung

Sample-Volume-Größe, Gain und Winkel werden kontrolliert, bevor Broadening ausschließlich als Strömungsstörung interpretiert wird.

Dopplergrundlagen: Doppler-Ultraschall.

MSK: Anisotropie als wichtigster Pitfall

Im muskuloskelettalen Ultraschall gehört Anisotropie zu den wichtigsten technisch bedingten Echogenitätsänderungen.

Sehnen

Eine intakte Sehne kann bei ungünstigem Insonationswinkel fokal oder diffus hypoechogen erscheinen.

Nerven

Auch Nerven verändern ihre Darstellung mit Winkel und Sondenposition. Fascikel und Perineurium werden in mehreren Ebenen beurteilt.

Muskeln

Faserorientierung beeinflusst Reflexion und Textur.

Insertionen

An gekrümmten Sehnenansätzen ist eine exakt senkrechte Insonation häufig nicht über die gesamte Struktur gleichzeitig möglich.

Heel-to-toe

Gezieltes Kippen der Sonde ist eine zentrale Prüfmethode, um Anisotropie von echter struktureller Pathologie zu unterscheiden.

Compounding mit Vorsicht

Mehrwinkelbildgebung kann Anisotropie abschwächen. Für die Befundbestätigung wird eine neutrale winkelabhängige Darstellung ergänzt.

Sondenwahl: Ultraschallsonden für Gefäße und MSK.

Artefakte in der Echokardiographie

Herzbewegung, Rippen, Lunge und schnelle Flussgeschwindigkeiten erzeugen eine eigene Kombination von B-Bild- und Dopplerartefakten.

Reverberation

Starke Grenzflächen können Wiederholungsechos erzeugen, die intrakardial wie zusätzliche Linien erscheinen.

Side Lobes

Starke Reflektoren können Echos in falscher Strahlrichtung erzeugen.

Mirror

Spiegelartefakte können an starken Grenzflächen vorkommen und werden durch alternative Schnittebenen überprüft.

Motion

Niedrige Frame Rate oder hohe Persistenz kann schnelle Klappen- und Wandbewegung verschmieren.

Aliasing

Hohe Flussgeschwindigkeiten überschreiten im PW- und Farbdoppler häufig die Nyquist-Grenze. Das ist ein technischer Samplingeffekt und wird durch passende Skala, Baseline oder CW adressiert.

Spektral-Gain

Überverstärkung kann das Spektralfenster künstlich füllen.

Geräteanforderungen: Ultraschallgeräte für die Echokardiographie.

Lunge: Artefakte sind Teil der Diagnostik

Die Lungensonographie unterscheidet sich grundlegend von vielen anderen Anwendungen: Ein großer Teil der diagnostischen Information entsteht aus Artefaktmustern an der Pleura-Luft-Grenzfläche.

A-Linien

A-Linien sind horizontale Reverberationsartefakte. Philips beschreibt sie als regelmäßig wiederkehrende helle Linien unterhalb der Pleura.

B-Linien

B-Linien sind vertikale hyperechogene Artefakte, die von der Pleuralinie ausgehen und sich mit Lung Sliding bewegen können. Ihre Interpretation hängt vom klinischen Kontext und der Verteilung ab.

Comet Tails

Kurze Comet-Tail-Artefakte dürfen nicht automatisch mit B-Linien gleichgesetzt werden.

Lung Sliding

Hohe Persistenz oder niedrige Frame Rate kann die Pleuralbewegung weniger deutlich erscheinen lassen.

Harmonics und Compounding

Artefaktreduzierende Verfahren können die Lungenzeichen verändern. Für artefaktbasierte Fragestellungen wird ein geeignetes Lung-Preset beziehungsweise eine weniger stark verarbeitete Darstellung verwendet.

Pneumothorax

Ein einzelnes Artefakt ist keine isolierte Diagnose. Lung Sliding, B-Linien, Lung Point und klinischer Kontext werden zusammen beurteilt.

Sondenwahl: Ultraschallsonden für die Lungensonographie.

Artefakte bei ultraschallgeführten Interventionen

Bei Interventionen können Artefakte unmittelbar die Sicherheit beeinflussen, weil Nadelspitze, Ziel und Risikostrukturen räumlich korrekt erkannt werden müssen.

Anisotropie der Nadel

Die Nadel reflektiert stark winkelabhängig. Ein ungünstiger Winkel lässt Schaft oder Spitze verschwinden.

Reverberation

Metall kann Mehrfachreflexe und helle Nachbilder erzeugen.

Beam-Width-Artefakt

Eine Nadel oder Struktur außerhalb der idealen Bildebene kann in das Bild hineinprojiziert werden. Eine sichtbare Nadel bedeutet deshalb nicht automatisch, dass die Spitze exakt in der dargestellten Ebene liegt.

Persistence

Zeitliche Glättung kann eine ältere Nadelposition als Nachzieheffekt erhalten.

Side Lobes

Starke Nadelreflexe können unerwünschte Nebenechos erzeugen.

Sicherheitsstrategie

Spitze durch kleine kontrollierte Bewegung identifizieren, in mehreren Ebenen prüfen, Tiefe und Fokus passend einstellen und Processing bei Unklarheit reduzieren.

Hygienischer Ablauf: Sterile ultraschallgeführte Interventionen.

Artefakte gezielt reduzieren

Artefakt	Erste technische Maßnahmen
Reverberation	Sondenwinkel ändern, Fenster wechseln, Gain prüfen, Harmonics vergleichen
Mirror	anderes Schallfenster und zweite Ebene
Schallschatten störend	Winkel ändern; bei diagnostischem Schatten nicht wegoptimieren
dorsale Verstärkung	als physikalischen Hinweis erkennen; TGC nicht lokal überkompensieren
Side/Grating Lobes	Gain reduzieren, Harmonics/Compounding vergleichen, Winkel ändern
Slice Thickness	Fokus auf Ziel, andere Ebene, andere Sonde
Anisotropie	Sonde kippen, Beam Steering, orthogonale Ebene
Speckle	moderate Speckle Reduction oder Compounding
Aliasing	PRF erhöhen, Baseline anpassen, Frequenz/Winkel prüfen, ggf. CW
Flash	Sonde stabilisieren, Filter/PRF anpassen
Motion Blur	Frame Rate erhöhen, Persistenz reduzieren

Nicht alles entfernen

Ein Artefakt wird nur reduziert, wenn es die diagnostische Aufgabe stört. Schatten, Verstärkung, Lung-Artefakte oder Twinkling können bewusst erhalten werden.

Ein Regler nach dem anderen

Änderungen werden schrittweise vorgenommen, damit die Ursache der Bildveränderung erkennbar bleibt.

Fundamentalbild als Referenz

Bei starkem Harmonic-, Compound- oder Speckle-Processing ist eine neutralere Darstellung ein wichtiger Vergleich.

Zweite Ebene

Die orthogonale Ebene bleibt eine der zuverlässigsten Methoden, um echte Anatomie von winkel- oder strahlabhängigen Artefakten zu unterscheiden.

Patient und Schallfenster

Lagerung, Atemmanöver, Druck und alternative Schallfenster sind oft wirkungsvoller als zusätzliche elektronische Verarbeitung.

Grundworkflow: Bildoptimierung im Ultraschall.

Diagnostisch nützliche Artefakte

Schallschatten: Hinweis auf stark reflektierende oder dämpfende Strukturen wie Stein, Knochen oder Verkalkung.
Dorsale Verstärkung: Hinweis auf relativ geringe Dämpfung, häufig hinter Flüssigkeit.
A-Linien: Reverberationsmuster an der Pleura-Luft-Grenzfläche.
B-Linien: vertikale Lungenartefakte mit diagnostischer Bedeutung im passenden klinischen Kontext.
Anisotropie: kann bewusst genutzt werden, um Faserorientierung oder Nadelwinkel zu optimieren.
Twinkling: kann Konkremente oder raue stark reflektierende Grenzflächen auffälliger machen.
Comet Tail: kann bei bestimmten stark reflektierenden kleinen Grenzflächen charakteristisch sein.

Nützlich heißt nicht spezifisch

Ein Artefakt kann einen Befund unterstützen, ist aber häufig nicht allein spezifisch genug für eine Diagnose.

Kontext bleibt entscheidend

Anatomie, klinische Fragestellung, zweite Ebene und weitere Ultraschallzeichen werden gemeinsam bewertet.

Technischer Defekt oder normales Artefakt?

Nicht jede ungewöhnliche Linie oder Helligkeitszone ist ein physikalisches Artefakt. Defekte an Schallkopf, Kabel, Stecker oder Beamformer können ähnliche Muster erzeugen.

Hinweis auf Sondendefekt

reproduzierbarer vertikaler dunkler Streifen,
lokaler Ausfall über verschiedene anatomische Regionen,
Flackern bei Kabelbewegung,
asymmetrischer Empfindlichkeitsverlust,
neues Muster nach Sturz oder mechanischer Belastung.

Hinweis auf anatomieabhängiges Artefakt

Das Muster verändert sich mit Schallfenster, Winkel, Tiefe oder Position und folgt bestimmten Reflektoren.

Neutraler Test

Bei Verdacht wird eine standardisierte Testdarstellung beziehungsweise Phantom- oder Luftteststrategie gemäß Hersteller- und QA-Vorgaben verwendet.

Nicht wegregeln

Ein Elementausfall wird nicht durch TGC, Gain oder Speckle Reduction akzeptabel gemacht.

Vertiefung: Defekte und Schäden an Ultraschallsonden prüfen.

Checkliste: Artefakt oder echte Struktur?

Struktur in zweiter Ebene dargestellt
Sondenwinkel verändert
Sonde verschoben oder alternatives Fenster genutzt
Gain und TGC auf plausible Werte zurückgesetzt
Fokus auf Zielhöhe
Frequenz passend zur Tiefe
Harmonic Imaging an/aus verglichen
Compound Imaging beziehungsweise Speckle Reduction reduziert
Persistenz bei Bewegung reduziert
diagnostisch nützlichen Schatten oder Verstärkung nicht versehentlich entfernt
Doppler-PRF, Gain, Wall Filter und Winkel kontrolliert
bei lokalem konstantem Streifen Sondendefekt erwogen

Häufige Fragen zu Ultraschallartefakten

Was ist ein Ultraschallartefakt?

Eine Bilddarstellung, die Lage, Form, Größe, Helligkeit oder Anzahl realer Strukturen nicht exakt wiedergibt oder zusätzliche scheinbare Strukturen erzeugt.

Sind Ultraschallartefakte immer schlecht?

Nein. Viele Artefakte sind diagnostisch nützlich, beispielsweise Schallschatten, dorsale Verstärkung oder typische Lungenartefakte.

Wie erkenne ich Reverberation?

Häufig als wiederholte helle Linien in zunehmender Tiefe, die durch Mehrfachreflexion zwischen starken Grenzflächen entstehen.

Was ist ein Mirror-Image-Artefakt?

Eine scheinbar duplizierte Struktur, die durch einen längeren reflektierten Schallweg an einer starken akustischen Spiegelgrenzfläche entsteht.

Was verursacht Schallschatten?

Starke Reflexion oder Dämpfung reduziert die Schallenergie hinter einer Struktur.

Was ist dorsale Schallverstärkung?

Eine relativ hellere Darstellung hinter einer wenig dämpfenden Struktur, häufig Flüssigkeit.

Was sind Side Lobes?

Seitliche Schallenergie außerhalb der Hauptkeule, deren Echos fälschlich in die Hauptstrahlrichtung eingezeichnet werden können.

Was sind Grating Lobes?

Ausgeprägte Nebenkeulen bei Array-Sonden, die durch die periodische Elementanordnung entstehen können.

Was ist Slice Thickness?

Ein Artefakt durch die endliche Dicke des Ultraschallstrahls, wodurch Echos außerhalb der idealen zweidimensionalen Schnittebene in das Bild gelangen.

Warum sieht eine Zyste manchmal nicht völlig schwarz aus?

Mögliche Ursachen sind realer Inhalt, zu hoher Gain, Side Lobes, Slice Thickness, Reverberation oder Speckle.

Was ist Anisotropie?

Eine winkelabhängige Änderung der Echogenität, besonders bei gerichteten Faserstrukturen wie Sehnen und Nerven.

Wie unterscheide ich Anisotropie von Tendinopathie?

Durch gezielte Winkeländerung und Darstellung in mehreren Ebenen. Ein anisotroper hypoechogener Bereich normalisiert sich typischerweise bei günstigerem Insonationswinkel.

Was ist ein Speed-of-Sound-Artefakt?

Eine Fehlpositionierung oder Formverzerrung, weil die reale Schallgeschwindigkeit entlang des Schallwegs von der Systemannahme abweicht.

Was ist Range Ambiguity?

Ein spätes Echo wird dem falschen ausgesendeten Puls zugeordnet und dadurch in einer falschen Tiefe dargestellt.

Ist Speckle nur Rauschen?

Nein. Speckle entsteht wesentlich durch Interferenz vieler gestreuter Echos und ist Bestandteil kohärenter Ultraschallbildgebung.

Was ist Aliasing?

Ein Samplingartefakt im gepulsten Doppler, wenn die Dopplerfrequenz die Nyquist-Grenze überschreitet.

Ist Farb-Aliasing gleich Turbulenz?

Nein. Ein Farbwechsel kann allein durch Überschreiten der aktuellen Nyquist-Grenze entstehen.

Was ist Spectral Broadening?

Eine verbreiterte Dopplerfrequenzverteilung, die realen komplexen Fluss widerspiegeln oder technisch durch Sample Volume und Gain verstärkt werden kann.

Was ist Flash Artifact?

Ein großflächiges Farbdopplersignal durch Sonden- oder Gewebebewegung.

Was ist Twinkling?

Ein rasch wechselndes Farbdopplersignal an stark reflektierenden rauen Oberflächen, beispielsweise bei manchen Konkrementen.

Warum sind Artefakte in der Lunge wichtig?

Weil die normale und pathologische Lunge durch die starke Pleura-Luft-Grenzfläche nur begrenzt direkt dargestellt wird und deshalb Artefaktmuster diagnostisch genutzt werden.

Kann Harmonic Imaging Artefakte reduzieren?

Ja, insbesondere bestimmte Clutter- und Nebenkeulenanteile. Es kann aber auch diagnostisch relevante Artefakte verändern.

Kann Compound Imaging Schatten reduzieren?

Ja. Mehrere Einfallswinkel können einen Schatten teilweise auffüllen.

Kann ein Sondendefekt wie ein Artefakt aussehen?

Ja. Wiederholbare lokale Streifen oder Ausfälle unabhängig von Anatomie und Winkel sollten technisch geprüft werden.

Was ist der wichtigste allgemeine Artefakttest?

Die Struktur in einer zweiten Ebene und mit verändertem Sondenwinkel erneut darstellen.

Soll man Artefakte komplett vermeiden?

Nein. Ziel ist, störende Artefakte zu erkennen und zu reduzieren, diagnostisch nützliche Artefakte aber bewusst zu erhalten und korrekt zu interpretieren.

Artefakte verstehen statt nur wegfiltern

Ultraschallartefakte entstehen aus nachvollziehbaren physikalischen und technischen Mechanismen. Wer diese Mechanismen versteht, kann scheinbare Pathologie erkennen, echte Befunde besser bestätigen und diagnostisch nützliche Schatten-, Verstärkungs- oder Reverberationsmuster gezielt einsetzen.

Die wichtigste praktische Regel lautet: ungewöhnliche Bildinformation nicht sofort als Pathologie oder als Störung einstufen, sondern systematisch prüfen, ob sie der Anatomie oder dem Schallweg folgt.

Weiterführende Themen

Quellen und fachlicher Stand

Stand der redaktionellen Prüfung: August 2026. Artefaktausprägung und Möglichkeiten zur Reduktion unterscheiden sich je nach Sonde, Preset, Frequenz, Beamforming und Softwareversion.