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Menschen können Geräusche hören, die von 20 Hz bis 20.000 Hz reichen. Mit zunehmendem Alter verengt sich dieser Bereich, insbesondere bei höheren Frequenzen. Sonographie verwendet hochfrequente Schallwellen, um Objekte zu untersuchen. Diese harmlose Technologie fand ihre Anwendung bei der Diagnose vieler Krankheiten. Ein Schallkopfgerät sendet Ultraschallwellen auf einen Gegenstand oder ein Organ im Körper aus. Nach dem Treffen eines Gegenstands oder Organs kommen die Wellen als Echos in verschiedenen Geschwindigkeiten und Winkeln zurück. Die von den Echos bereitgestellten Informationen werden in ein Bild des Organs codiert, das Ärzte zur Diagnosestellung verwenden.
Amplitudenmodulation (A-Modus) ist eine grundlegende Technik der Sonographie. Die empfangene Energie wird als Energieamplitude angezeigt. In diesem Modus wird ein einzelner Strahl von Ultraschall analysiert. Je größer die Reflexion an der Grenzfläche, desto größer ist die Signalamplitude, die angezeigt wird. Der A-Modus wird heute selten verwendet, ist aber hilfreich, um eine zystische Läsion von einer festen Läsion zu unterscheiden. Er kann auch zur Messung von Augenmaßen verwendet werden.
Eine Amplitudenmodulation kann in einfache Punkte umgewandelt werden. Wenn die Stärke der zurückkehrenden Amplitude höher ist, ist der Punkt heller und umgekehrt. Mehrere Helligkeitsmodus (B-Modus) Bilder können kombiniert werden, um einen 2D-Helligkeitsscan zu erstellen. Im Vergleich zum eindimensionalen A-Modus ist der B-Modus eine vorteilhaftere Technik, außer für die Biometrie. Der B-Modus erfordert einen hochqualifizierten Bediener und die vollständige Kooperation des Patienten aufgrund langwieriger Untersuchungen.
Bewegung (M-Modus) verwendet eine Reihe von B-Modus-Punkten, um Bewegungsgrafiken zu erstellen. Dies ermöglicht Ärzten, den Bewegungsbereich bestimmter Organe wie des Herzens zu messen. Der M-Modus bildete die Grundlage der Echokardiographie vor Echtzeit-Sonographiesystemen. Die Bewegungstechnik wird häufig verwendet, um die Zwerchfellbewegung bei Kindern mit Verdacht auf Zwerchfelllähmung zu bewerten.
Eine weitere nicht-invasive diagnostische Technik ist die Doppler-Sonographie. Die Doppler-Methode untersucht die Blutflussgeschwindigkeit. Forschungspsychologen der University of Cincinnati haben dies verwendet, um den Grad der Aufmerksamkeit zu messen. Wie im Dezember 2006 in „Science Daily“ berichtet wurde, verfolgten die Forscher den Blutfluss im Gehirn, um zu sehen, wie lange es dauerte, bis die Aufmerksamkeit nachließ. Laut der Studie neigen Menschen dazu, nach 40 Minuten und manchmal nach nur 10 Minuten die Konzentration zu verlieren. Joel Warm, Professor für Psychologie an der University of Cincinnati, der die Forschung durchführte, sagt, dieses Phänomen sei so, „dass je mehr man hinschaut, desto weniger man sieht“. Professor Warm glaubt, dass diese Technik als Frühwarnsystem für Piloten, Fluglotsen oder andere kritische Aufgabenberufe eingesetzt werden könnte. Er nennt es eine Möglichkeit, „den Monitor zu überwachen.“
In den letzten Jahren sind 3D- und 4D-Systeme populär geworden, da diese modernen Positionsmeßtechniken eine genaue Anzeige von akustischen Echos ermöglichen. Die Systeme können unabhängig oder als Zusatz zu grundlegenden Sonographiesystemen verwendet werden. Die 3D-Technik wird häufig verwendet, um die Oberfläche eines Fötus anzuzeigen, um Pathologien wie Bauchwandfehler und Neuralrohrfehler zu erkennen. Das 4D-Bildgebungssystem zeigt die Echtzeitbewegung von 3D-Bildern mit Hilfe spezieller Schallköpfe an. Dieses System wird in der gynäkologischen Untersuchung angewendet.
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