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Gefahren der Ultraschalltechnologie - offener Brief

9. August 2010 um 13:10

Dieser Brief ist die Fortsetzung der Diskussion, die ich bei der Geburt unserer Tochter mit dem Krankenhauspersonal in XXX führte. Durch dessen Veröffentlichung hier im Internet möchte ich einen Beitrag leisten, um den Blick auf die bisweilen gefährliche Ultraschalltechnologie zu schärfen und werdenden Müttern, die die evtl. völlig unkritische Einstellung ihrer fachlich-medizinischen Ansprech- oder Behandlungspartner nicht gleichermaßen teilen, Denkanstöße und Argumentationshilfen an die Hand geben.


Sehr geehrte Fr. Dr. XXX,

Ende März wurde unsere Tochter in der Frauenklinik XXX geboren. Vielleicht erinnern Sie sich noch an mich bzw. uns. Wir haben damals Wert darauf gelegt, dass das Ultraschallgerät wenn möglich nicht länger angeschaltet bleiben sollte, als unbedingt notwendig. Daraus ergab sich auch eine Diskussion mit Hebammen und schließlich auch mit ihnen und wir sind so verblieben, dass
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Es ist absolut nicht so, dass sich die Wirkung von Ultraschall auf das Gewebe nur auf thermische Effekte wie uns ein sehr junger Gynäkologe im Klinikum sagen wollte beschränkt. Es gibt unbestritten und zweifelsfrei mechanische Effekte, Druckwellen im Gewebe. Deren Auswirkungen im Rahmen einer diagnostischen Konfiguration in der Schwangerschaft sind scheinbar nicht gut erforscht, einige Studien (siehe unten) lassen mir aber die Haare zu Berge stehen. Damit im Zusammenhang stehen hochproblematische Effekte, die aus der Wellenphysik bekannt sind, außer Resonanz- und Interferenzeffekten hinaus offenbar auch die Möglichkeit der Kavitation, der Bildung von mikroskopischen Gasbläschen (Verdampfen der Umgebungsflüssigkeit im mikroskopischen Maßstab mit anschließender Implosion), ein als sehr zerstörerisch bekannter Effekt mit bis in den atomaren Bereich hineinwirkenden und bis heute nicht genau verstandenen Zusammenhängen. Der Schwellenwert des negativen Drucks (in Megapascal) ab der eine Schallwelle Kavitation auslöst ist nicht bekannt und kann nicht theoretisch hergeleitet werden. In Studien wird mit verschiedenen, eher grobkörnigen Methoden versucht, zu erkennen, ob oder ob nicht Kavitation aufgetreten ist - so exstieren letztlich nur unscharfe Vorstellungen über in dieser Hinsicht sichere Energiemengen von Ultraschallanwendungen.

Von anderen medizinischen therapeutischen Anwendungen oder gar von industriellen Anwendungen wie Bohrern und industriellen Reinigern auf US-Basis soll hier aufgrund der anderen Konfiguration nicht weiter die Rede sein. Die Schönheitsindustrie wirbt übrigens teils exzessiv mit Ultraschallgeräten in Verbindung mit solchen Wirkmustern. Nichtsdestoweniger wird in Studien darauf verwiesen, dass die Grenzwerte für diagnostische US-Verfahren ebenso wie die Intensität im Output (mW/cm2) der Geräte in den letzten Jahrzehnten stark gestiegen sind aber gleichsam erschreckenden Ergebnisse auch teil älterer Natur und die Schwelle zwischen medizinischen Heil-Anwendungen (therapeutische Levels an Energie) also Problembeseitigung durch gewünschte, absichtliche thermische und mechanische Gewalt/Einwirkung durch Ultraschall einerseits und medizinischer Diagnose (diagnostische Levels an Energie, man will nur sehen) andererseits insbesondere beim Fötus - völlig unklar und wissenschaftlich nicht belegt, also schlicht unbekannt ist. In anderen Worten: Die Wissenschaft hat keine Antwort darauf, wo die Grenze zwischen diagnostischem und therapeutischen Ultraschall liegt.

Ein Autor (1) weist darauf hin, dass der erlaubte MI (Mechanical Index Output) in Nordamerika für diagnostische Anwendung im Augenbereich 0.23 nicht übersteigen darf. Dagegen gilt für alle anderen Bereiche ein MI von 1.9 was in der pränatalien Diagnostik zur Folge hat, dass die Augen des Fötus mit einer unerlaubt hohen Energiemenge getroffen werden können und sicherlich auch werden. Nach (2) arbeiten verschiedene Geräte selbst bei gleichen Untersuchungsverfahren mit extrem(!) unterschiedlichen Leistungen und Intensitäten. Es wird gezeigt, dass vor allem im Puls-Doppler-Modus (PW oder PWD oder PD) einige Geräte Intensitäten wie bei therapeutischem Ultraschall erreichen(!) oder sogar darüber(!!). In der gleichen Arbeit weist der Autor darauf hin, dass im Tierversuch winzige Blutungen in der Lunge bereits ab einem Schalldruck von 1 Megapascal nachgewiesen wurden. Werte, die gemäß der Studie bereits schon im B-Modus von einigen Geräten locker erreicht werden (die gefundenen Werte gehen offensichtlich bis über 4 MPa). Der B-Modus ist der Modus in dem oft die Routine-Schwangerschaftsuntersuchungen gemacht werden. Der Autor spekuliert bei der Ursache der Blutungen auf alveoläre Resonanzschwingungen oder komplexe Reflexionsmuster der Welle

Die Ergebnisse der unten aufgeführten Studien und Artikel beschäftigen sich somit mit Folgen von physikalischer Thermik und Mechanik im Zusammenhang mit hochfrequenten Schallwellen. Jemand, der das nicht weiß, kann sich nicht länger als 5 Minuten mit dieser Technologie beschäftigt haben, was ich niemanden unterstellen will.

Ich bin nach wie vor erschüttert darüber, dass die Anwendung von Ultraschall in der Geburtsmedizin im XXX (und sicher auch anderswo) völlig ohne auch nur dem leisesten Ansatz einer kritischen Betrachtung dieser Technologie erfolgt. Der zweifellos vorhandenen Nutzen wird nicht im Geringsten auch nur ansatzweise den potientiellen Risiken gegenübergestellt. Eine Abwägung findet scheinbar schlicht nicht statt. Nicht weniger erschüttert bin ich darüber, dass die Konsequenz dieses Ansatzes ist, dass keine einzige(!) der Hebammen, mit denen ich gesprochen habe, im Stande war, Ultraschall mit dem CTG überhaupt in Verbindung zu bringen. Die Hebammen des XXX sind vermutlich geschlossen der Meinung Ultraschall finde nur bei der Maschine mit dem Monitor statt. Natürlich ist dann auch jede Diskussion über den gepulsten Dopplermodus überflüssig. Man drückt auf den Knopf und fertig. In ehrlicher Anerkennung der teils guten, uns zuteil gewordenen Leistungen fehlt mir dennoch jedes Verständnis dafür, dass Personen im Umgang mit Menschen Technik bedienen, über die sie in ihrer Ausbildung offensichtlich nichts oder nicht ausreichend gelernt haben. Mir selber muss ich vorwerfen, dass ich die Diskussion über dieses Thema nicht schon viel früher im Vorfeld der Geburt gesucht habe. Die große Anzahl möglicher Ansprechpartner in XXX hätte das aber vermutlich auch sehr erschwert.

Ich möchte mir nicht zwanghaft einreden, dass US immer schädlich sein muss und habe bei meinen Recherchen auch ein differenzierteres Bild gewonnen. Viele Autoren warnen auch vor Panik. Allerdings bin ich auch immer wieder auf die Diskussion und auf die Hinweise von Wissenschaftlern gestoßen, dass Risko und Nutzen bei der Anwendung der heutigen US-Technologie abgewogen werden müssen und in einem vernünftigen, dem Grad der Forschung angemessenen Verhältnis stehen sollten. Schädliche Folgen des Einsatzes von Ultrachall für das ungeborene Kind auch bereits in diagnostischer Stärke und Häufigkeit kann nicht mehr bestritten werden es hängt lediglich von Details ab. Die Aussage Ultraschall sei ungefährlich ist völlig haltlos. Der verständliche Wunsch eines verantwortlichen Arztes sich durch den Einsatz von Technik abzusichern darf nicht alleiniger Orientierungpunkt bleiben. Es wäre in meinen Augen bereits ein großer Fortschritt, wenn dies auf breiter Ebene Konsens werden würde und man sich als Laie einer aufgeklärten, offenen Diskussionsbereitschaft gegenüber sähe wobei ich nicht vergessen will zu erwähnen, dass ich bei Ihnen nicht das Gefühl hatte, auf grundsätzlich taube Ohren gestoßen zu sein, wofür ich mich hiermit bedanken möchte. Letztlich kann aber der einzig erstrebenswerte Zustand derjenige sein, dass jeder Patient als Kunde und Laie ohne sich berufsfremd in der Freizeit beschäftigen zu müssen im Krankenhaus proaktiv über Nutzen und Risiken dieser Methode von geschultem Fachpersonal nach neuestem wisschenschaftlichen Stand aufgeklärt wird, insbesondere dann, wenn das Personal von dem man das nicht erwarten kann, angewiesen wird, die Technik umfangreich einzusetzen. In anderen Bereichen (PDA, Geburtsvorbereitungskurs) fühlten wir uns vorbildlich beraten, aufgeklärt und vorbereitet.


Zur Sache:

In 2008, the AIUM (American Institute of Ultrasound in Medicine) published a 130-page report titled "American Institute of Ultrasound in Medicine Consensus Report on Potential Bioeffects of Diagnostic Ultrasound stating that there are indeed some potential risks to administering ultrasound tests, which include "postnatal thermal effects, fetal thermal effects, postnatal mechanical effects, fetal mechanical effects, and bioeffects considerations for ultrasound contrast agents."
Quelle:
Bioeffects Committee of the American Institute of Ultrasound in Medicine (2008-04-01)
http://www.jultrasoundmed.org/cgi/content/abstract/27/4/503


Die Federal Drug Administration (FDA) in den USA rät von unnötigen Ultraschalluntersuchungen gerade im Schwangerschaftsfall ab und stellt fesst, dass Laborstudien gezeigt haben, dass diagnostische Levels an Ultraschall physische Effekte im Gewebe wie mechanische Vibrationen und Temperaturerhöhrungen auslösen können.
.. ultrasound energy delivered to the fetus cannot be regarded as completely innocuous (innocous = harmlos)
Quelle:
http://www.fda.gov/MedicalDevices/Safety/AlertsandNotices/PatientAlerts/ucm064756.htm


According to the European Committee of Medical Ultrasound Safety (ECMUS) "Ultrasonic examinations should only be performed by competent personnel who are trained and updated in safety matters. Ultrasound produces heating, pressure changes and mechanical disturbances in tissue. Diagnostic levels of ultrasound can produce temperature rises that are hazardous to sensitive organs and the embryo/fetus. Biological effects of non-thermal origin have been reported in animals but, to date, no such effects have been demonstrated in humans, except when a microbubble contrast agent is present. Nonetheless, care should be taken to use low power settings and avoid pulsed wave scanning of the fetal brain unless specifically indicated in high risk pregnancies.
Quelle: http://www.efsumb.org/ecmus/ecmus-ss-uk.asp


Die folgende Studie ist inzwischen in zahllosen Plätzen im Internet zitiert worden u.a. in der Zeit, Süddeutsche, etc. populärwisschaftlichen Blättern oder auch hier
http://www.aerzteblatt.de/v4/news/news.asp?id=25232


Die Studie von Forschern der Yale-Universität aus 2006, die Mäuseföten einer pränatal-untersuchungstypischen Ultrabeschallung aussetzen, zeigte mit Hilfe von bildgebenden Verfahren, dass Gehirnzellen der Nagetiere ihre korrekte Position nicht mehr finden konnten und dagegen zerstreut an falschen Plätzen verblieben. (remained scattered in incorrect parts of the brain)
Rakic ist sich nach Experimenten an nunmehr 355 Mäuse-Feten sicher, dass der Ultraschall der Auslöser der Migrationsstörung ist.
In (1) wird zu der Studie Stellung genommen: If the experimental finding is a true ultrasound effect, it is occurring at a level below heating or cavitation. Speculations include acoustic streaming, shear effects and radiation force.

Quelle: Proc Natl Acad Sci USA. 2006 Aug 22; 103(34):12903-10

In (1) wird gezeigt, dass die Kritik an der Einwirkdauer von 30 Minuten auf die Konfiguration zurückzuführen ist und einer de-facto Einwirkdauer mit tpyischem Equipment von nur 10 Minuten entspricht. In wissenschaftlichen Veröffentlichungen ist immer wieder zu lesen, dass Knochen und knochennahes Gewebe, insbesondere die Innenseite des Schädelknochens von thermischen Effekten durch Ultraschall besonders betroffen ist, nochmal verstärkt durch die Kugelform des Kopfes (3)(4)


Im Internet bekannt ist auch, dass Ultraschall zwar weit jenseits hörbarer Frequenzen liegt, es aber Hinweise gibt, dass der pränataler Ultraschall im Uterus der Mutter für das Embryo oder den Fötus aufgrund von Resonanzvibrationen die Lautstärke eines vorbeifahrenden Güterzuges besitzen kann. Diese Forschung geht zurück auf James Greenleaf als Leiter des Ultrasound Research Lab der Mayo-Klinik in den USA, das sich in vielen Studien mit akkustikwissenschaftlichen Aspekten von Ultraschall beschäftigt hat. Konkret wurde in der Studie mit einem Hydrophon (Unterwassermikrofon) gezeigt, dass die Einwirkung von gängigen, im diagnostischen Betrieb verwendeten US-Konfigurationen auf einen Wasserbehälter in einen höhrbaren Lärm in einer Lautstärke von nahezu 100 Dezibel innerhalb des Behälters resultiert.
These findings suggest that fetuses may become exposed to a high-intensity audio sound during maternal ultrasound examinations. Therefore, contrary to common beliefs, ultrasound may not be considered a passive tool in fetal imaging. (Abstract)
Offenbar wurden bislang noch keine Nachfolgestudien gemacht (1)
Quelle:
Fatemi , Alizad , Greenleaf
J Acoust Soc Am. 2005 Mar;117(3 Pt 1):1448-55.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15807032


Es gibt aber frühere Studien. In einer früheren Studie von Greenleaf, Fatemi und Ogburn wurden Messungen direkt im Uterus der Frau mit vergleichbaren Ergebnissen vorgenommen:
Quelle:
J. Acoust. Soc. Am. Volume 110, Issue 5, pp. 2623-2623 (November 2001)


Diese Forschungen wurden angestrengt, da die gleiche Gruppe 2001 in einem Experiment mit 9 freiwilligen Frauen (mean gestational age, 33.37 weeks; range, 25-40 weeks) feststellte, dass sich deren Föten unter Ultraschall im gepulsten Dopplermodus signifikant mehr bewegen wenn der Schallkopf auf den Kopf des Fötus gerichtet wird (Einwirkdauer 3 Minuten)
Quelle:
J. Ultrasound Med. 20, 883889 (2001)
http://www.jultrasoundmed.org/cgi/content/abstract/20/8/883


Die wirklich zahllosen Berichte von Frauen im Internet, die Stein und Bein schwören, dass sich ihr Kind bei US-Untersuchungen wegdreht oder danach tritt muss man vor diesem Hintergrund sehen. Ich denke es bei meiner Tochter selber erlebt zu haben. Wissen kann ich es natürlich nicht. Der Puls des Fötus stieg mit dem Einschalten des Kardiographen (Continuous-Wave Doppler?) innerhalb kürzester Zeit auf knapp 200 an bei Erwachsenen nennt man so etwas Panikattacke.
Nicht weniger weit verbreitet ist eine Studie, die festgestellt hat, dass bei Vergleichen von schwedischen Männergruppen, die in 70er Jahren geboren wurden und die Ultraschall ausgesetzt waren, mit solchen, die es nicht waren, sich dramatisch höhere Raten an Linkshändern fanden. Die größten Unterschiede wurden bei den nach 1975 geborenen Männern festgestellt, als es üblich wurde, dass die Ärzte eine zweite Ultraschalluntersuchung etwas später in der Schwangerschaft anordneten. Es gibt zu diesem Thema eine Reihe von Folgestudien in Skandinavien, die wohl einen Zusammenhang andeuten, wenn auch am Rande der statistischen Signifikanz und in Abhängigkeit der verwendeten Datenmethodologie. Die letzte bezugnehmende Studie wurde in 2001 veröffentlicht.
Quellen:
Epidemiology 2001; 12: 618-23
http://journals.lww.com/epidem/pages/articleviewer.aspx?year=2001&issue=11000&article=00007&type=abstract

Stark CR, Orleans M, Haverkamp AD, Murphy J. Short and long
term risks after exposure to diagnostic ultrasound in utero. Obstet
Gynecol 1984; 63: 194200

Salvesen KÅ, Vatten LJ, Eik-Nes SH, Hugdahl K, Bakketeig LS.
Routine ultrasonography in utero and subsequent handedness and
neurological development. BMJ 1993; 307: 15964

Salvesen KÅ, Eik-Nes SH. Ultrasound during pregnancy and subsequent
childhood non-right handedness: a meta-analysis. Ultrasound
Obstet Gynecol 1999; 13: 2416

Kieler H, Axelsson O, Haglund B, Nilsson S, Salvesen KÅ. Routine
ultrasound screening in pregnancy and the childrens subsequent
handedness. Early Hum Dev 1998; 50: 23345



Bekannt geworden ist auch eine Studie aus 2004 in der fast 3000 Frauen per Zufall entweder einer Gruppe zugewiesen wurde, bei der zwischen der 18. und 38 SSW fünf US-Untersuchung im Doppler-Modus gemacht wurden oder einer Gruppe, in der nur eine einzelne Untersuchung (offenbar im B-Modus) in der 18. SSW gemacht wurde. Das erschreckende Ergebnis war, dass sich bei den häufiger geschallten Kindern eine verringerte Körpergröße (durchschnittlich 1 cm) fand - bei ansonsten gleichen Körpermaßen im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Kinder wurden weiter kontrolliert nach 1, 3, 5 und 8 Jahren. In diesem Alter fanden sich keine Unterschiede mehr. Da die Grundgesamtheit zufällig in 2 etwa gleich große Gruppen eingeteilt wurde, ist auch das Argument, dass kranke Kinder eventuell kleiner sein könnten und daher öfter geschallt würden und daher ein Identifikationsproblem vorliegen könnte, nichtig.
Quelle:
Newnham JP, Doherty DA, Kendall GE, Zubrick SR, Landau LL, Stanley FJ
Effects of repeated prenatal ultrasound examinations on childhood outcome up to 8 years of age: follow-up of a randomised controlled trial.
Lancet. 2004 Dec 4-10;364(9450):2038-44.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15582061


Am bekanntesten - da auch schon älter - sind die Untersuchungen der Röntgenologin Doreen Liebeskind vom New York Albert Einstein College of Medicine. Weiteres aus dem Internt, tlw. ergänzt mit Links der Studien auf PUBMED:

Nachdem Zellen in einer Suspension (Flüssigkeit) 30 Sekunden lang niedrig dosierten Ultraschallimpulsen ausgesetzt worden waren, beobachtete sie Veränderungen im Zellaussehen und in der Mobilität der Zellen, abnormalen Zellwuchs und abnorme Chromosomen, von denen einige an die nächste Generation weitergegeben wurden.

Liebeskind D. et al., 1979 a, Radiology 131:177184
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/424580

1979b, Science 205: 12731275;
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/472742

1981, Radiology 138:419423;
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7455124

Liebeskind D. et al., Br J Cancer 45/Supplement V:176186.

Ein Dokumentarfilm über Dr. Liebeskinds Resultate zeigt normale Zellen mit gerundeten Rändern, die sich mehr oder weniger im Tandem bewegen. Nach der Ultraschallbehandlung sind die Zellen frenetisch und verzerrt und verstrickten sich miteinander, schreibt Doris Haire, Präsidentin der amerikanischen Foundation of Maternal and Child Health (Stiftung für die Gesundheit von Müttern und Kindern). Haire ist eine von Amerikas bestinformierten und lautstärksten Kritikerinnen routinemäßiger Ultraschalluntersuchungen.
Journal of Nurse-Midwifery , 1984; 29 (4): 241-6.

Dr. Liebeskinds Ergebnisse wurden von vier weiteren, unabhängigen Laboratorien bestätigt.
Quelle:
Robert Bases, correspondence, British Journal of Obstetrics and Gynaecology, 1988; 95: 730.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3046653


Eine weitere Studie offenbarte, daß bei neugeborenen Ratten, welche sich in einem ähnlichen Stadium der Gehirnentwicklung befinden wie menschliche Föten im 4. oder 5. Monat (wo der Routine-Ultraschall vorgenommen wird), Ultraschall das Myelin zerstören kann, welches die Nerven bedeckt
Quelle: Ellisman MH. et al., 1987, Exp Neurol 98:78-92

was darauf schließen läßt, daß das Nervensystem durch Ultraschall besonders angreifbar ist.

Die Ergebnisse der Studie konnten hier allerdings nicht bestätigt werden:
http://www.umbjournal.org/article/0301-5629%2894%2990057-4/abstract


Eine Tierstudie aus dem Jahr 1999 zeigte, daß Mäuse, die Dosen ausgesetzt wurden, welche typisch sind für den Ultraschall während der Geburt, eine um 22 Prozent verminderte Zellteilungsrate aufwiesen und eine Verdoppelung der Aptosis (des programmierten Zelltodes) in den Zellen des Dünndarms.
Brennan P. et al., New Scientist, issue 1476, june 1999


Mole kommentierte dazu 1986: Wenn Ultraschall Zelltod verursacht, dann wird die Praxis des Ultraschall-Bildchenmachens um die 16. bis 18. Woche herum zu einem Verlust von Neuronen (Gehirnzellen) führen mit wenig Aussicht auf die Ersetzung der verlorenen Zellen Die Schädigung liegt nicht in der Mißbildung, sondern in der Fehlentwicklung, welche zu mentaler Schwächung führen kann, verursacht durch die allumfassende Reduktion der Anzahl funktionierender Neuronen in den zukünftigen zerebralen Gehirnhälften.
Dr. Sarah J. Buckley, Ultrasound Scans, Midwifery Today Int Midwife. 2002 Winter; (64):29-33.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12526592


Andere Untersuchungen:

verfrühter Eisprung bei Frauen, die gerade geboren haben (Testart, 1982),
vorzeitige Wehen oder Fehlgeburten (Lorenz, 1990, Saari-Kemppainen, 1990),
tiefes Geburtsgewicht des Babys (Newnham, 1993, Geerts, 1996),
schlechtere Verfassung bei der Geburt (Thacker 1985, Newnham, 1991),
erhöhte perinatale Sterblichkeit (Davies 1992),
Legasthenie beim Kind (Stark, 1984),
verspätete Sprachentwicklung beim Kind (Campbell 1993),
Verminderte Rechtshändigkeit, besonders bei Knaben (Salvesen, 1993, Kiefer, 1998, Salvesen, 1999).


(1)Safety Issues in Fetal Ultrasound
http://www.fetalultrasoundsafety.net/Downloads/fetalultrasoundsafety.pdf

(2) Rott H.-D., Deutsches Ärzteblatt 93, Heft 23, 1996 (53)

(3) The sensitivity of biological tissue to ultrasound.
Stanley B. Barnett, Hans-Dieter Rott, Gail R. ter Haar, Marvin C. Ziskin, Kazuo Maeda
Ultrasound in Medicine and Biology, 1997 (Vol. 23, Issue 6, Pages 805-812)

(4) Use of pulsed Doppler US in healthy neonates and the potential for temperature elevation in the adjacent brain.
Taylor KJ. , Radiology, 1996 Jul;200(1):284.


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9. August 2010 um 13:20


Finde ich gut, dass du das hier postest! Ich stehe dem US auch ziemlich kritisch gegenüber. Leider streiten die meisten hier eine Gefährdung durch US ab

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