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The development of ultrasound over the last 40 years has resulted in a significant improvement in diagnostics across areas of specialization. Findings can be identified and defined with increasing accuracy. An increasing number of congenital heart defects can be diagnosed as early as the 12th-14th gestational week with fetal echocardiography. In addition, the evaluation of detailed anatomical structures and heart function improves prognosis assessment. Important articles in this journal such as the systematic examination of the fetal veins and clarification of the hypoplastic left heart show the new trend toward differential diagnosis.

While for example examination of the fetal veins near the heart was initially limited to the evaluation of the inferior and superior vena cava, it is now possible to visualize smaller veins such as pulmonary veins, the coronary sinus, the azygos vein, etc. as a result of the introduction of high-resolution ultrasound equipment. This improves knowledge of both normal and pathological findings. Moreover, experience and the technical advances make it possible to detect much rarer anomalies, to perform better intrauterine monitoring, and to provide better postnatal treatment.

The analysis of hypoplastic left heart cases in different subgroups also shows that a ventriculo-coronary connection can be established prenatally and primarily occurs in the anatomical subgroup with mitral stenosis and aortic atresia. Endocardial fibroelastosis is a common concomitant phenomenon. The survival rate between the anatomical subgroups seems comparable and is helpful in prenatal counseling with respect to prognosis.

Ultrasound examination in general and in pregnancy in particular requires an increasing level of expertise and is very examiner-dependent. In addition to specialty-specific knowledge, the experience of the examiner plays an important role. The measurement of fetal nuchal translucency (NT) for assessing the risk for chromosomal disorders and as a marker for other congenital anomalies, such as heart defects, can be used as an example of this. The measurement uses standardized image display in an exact sagittal section. NT measurement in the 1/10 millimeter range requires suitable experience and ongoing training with constant supervision. It has been shown that on average at least 50 – 100 non-diagnostic measurements are needed for qualitatively good distribution of the NT values. The measurements of inexperienced examiners are usually too small [1]. Examination duration also experience-dependent.

Therefore, the use of so-called sonotrainers in training and advanced training has been a topic of discussion for quite some time. A substantial argument against the use of ultrasound examination phantoms is primarily that image acquisition is performed by an experienced examiner.

Since ultrasound is a dynamic examination method, there are limits to the use of static images and acquired 3 D volumes. Although the eye can be trained using these reference images, they do not teach acquisition of the sectional planes.

To investigate the benefit of using a sonotrainer within the defined limits, a dissertation examined the learning effect in NT measurement. An examination in real time can be simulated with the ultrasound phantom used in this study. The phantom is comprised of a torso with a built-in magnetic tracking unit, and ultrasound probe, and a computer that acts as the ultrasound unit. 3 D volumes previously acquired under ideal conditions were able to be imported into the phantom. Trainees were able to practice image settings and the identification of specific anatomical structures including biometry and measurement of the NT. As in the case of a real ultrasound unit, the gain, penetration depth, and magnification were able to be varied [2] [3] [4]. Anatomical structures can be marked to facilitate learning. This seems to be a useful addition to anatomy lessons in medical school and at the beginning of ultrasound training. It not only trains the eye for ultrasound images but also helps with the recognition of anatomical relationships.

Studies regarding the use of an ultrasound simulator were performed in different areas, for example in traumatology [5] and abdominal sonography [6]. There are also studies in prenatal medicine regarding learning success in the case of fetal malformations. The data were compiled on the basis of test persons with previous gynecological and sonographic knowledge [2] [7] [8] [9].

It makes sense to examine the effect of the sonotrainer in the measurement of fetal NT since this is a highly standardized method. Wüstemann et al. [4] already compared the measurement accuracy before and after simulator training and were able to show an improvement.

Since several universities in Switzerland have begun teaching ultrasound examination in medical school, it must be determined whether an ultrasound phantom is suitable for training students or physicians receiving advanced training. This was determined on the basis of NT measurement during first-trimester ultrasound by examining whether the test persons could achieve an improvement in image settings and NT measurement over time. After providing the students with a theoretical introduction with a corresponding tutorial and practical instruction using a particularly good volume acquisition as a practice case, a significant improvement was seen in the placement of the crosshairs of over 33 %, in the correct selection of the sectional plane of 14 %, in the differentiation of the amniotic membrane of 10 %, and in adequate magnification of the section of approximately 7 %.

As a result, it was able to be shown that students can learn to perform NT measurement using an ultrasound simulator. This does not replace examination of a patient but does help to deepen prior knowledge and possibly to reduce the number of non-diagnostic examinations. This could be helpful in basic ultrasound courses for learning biometry and some of the theory, for example. A major disadvantage of an ultrasound simulator is that the datasets quickly become outdated and the quality of the cases seems to quickly be surpassed. The ability to generate volumes relatively easily can eliminate some of these problems but this is time and work-intensive.

However, in view of the possibilities provided by differentiated sonographic examination and the increasing specificity of findings, this use seems justified for learning certain basic skills, particularly because the number of prenatal ultrasound training centers is decreasing. Moreover, to establish and sustain the highest possible standard in sonographic diagnostics, outstanding training and advanced training must be ensured. Of course, conferences as well as targeted CME articles and the publication of recommendations for specific examinations as provided and used in this journal can contribute to this. The authors of these articles should therefore also be thanked.

Betrachtet man die Entwicklung des Ultraschalls über die letzten 40 Jahre zeigt sich fachübergreifend eine deutliche Verbesserung der Diagnostik. Zunehmend können Befunde exakter erkannt und spezifiziert werden. Im Bereich der fetalen Echokardiografie kann eine Vielzahl von angeborenen Herzfehlern bereits früh mit 12 – 14 Schwangerschaftswochen diagnostiziert werden. Zudem wird durch die Beurteilung der detaillierten anatomischen Strukturen und der Herzfunktion die Prognoseeinschätzung verbessert. Wichtige weitergehende Beiträge in diesem Heft wie die systematische Untersuchung der fetalen Venen und Abklärung des hypoplastischen Linksherz zeigen den neuen Trend zur Differenzialdiagnostik.

Während sich z. B. initial die Untersuchung der fetalen herznahen Venen auf die Beurteilung der Vena cava inferior und superior beschränkte, ist es nunmehr möglich, aufgrund der Einführung von hochauflösenden Ultraschallgeräten, kleinere Venen wie die Pulmonalvenen, den Koronarsinus, die Vena azygos etc. darzustellen. Dies führt einerseits zu verbesserten Kenntnissen über die normalen und pathologischen Befunde, andererseits werden mit der Erfahrung und den technischen Fortschritten sehr viel seltenere Anomalien erkannt, besser intrauterin überwacht und postnatal versorgt.

Auch die Analyse von Fällen mit hypoplastischem Linksherz in verschiedenen Subgruppen zeigt, dass eine ventrikulokoronare Connection pränatal festgestellt werden kann und vorwiegend in der anatomischen Subgruppe mit Mitralstenose und Aortenatresie vorkommt. Eine Endocardfibroelastose ist hierbei eine häufige Begleiterscheinung. Die Überlebensrate zwischen den anatomischen Subgruppen scheint vergleichbar und nützt in der pränatalen Beratung im Hinblick auf die Prognose.

Die Ultraschalluntersuchung im Allgemeinen und in der Schwangerschaft im Besonderen benötigt zunehmend mehr Expertise und ist sehr untersucherabhängig. Neben fachspezifischen Kenntnissen kommt der Erfahrung des Untersuchers eine bedeutende Rolle zu. Als Beispiel hierfür kann die Messung der fetalen Nackentransparenz (NT) zur Risikoerhebung für Chromosomenstörungen und als Marker für andere angeborene Anomalien wie z. B. auch Herzfehler angesehen werden. Hierfür ist eine standardisierte Bilddarstellung in einem exakten Sagittalschnitt vorgegeben. Die NT-Messung im 1/10 Millimeterbereich braucht eine entsprechende Erfahrung und konstantes Training mit einer kontinuierlichen Supervision. Es hat sich gezeigt, dass für eine qualitativ gute Verteilung der NT-Werte im Schnitt mindestens 50 – 100 nicht diagnostische Messungen nötig sind. Unerfahrene Untersucher messen meist zu klein [1]. Auch die Untersuchungsdauer ist von der Erfahrung abhängig.

Daher stellt sich seit längerem immer wieder die Frage, ob ein sogenannter Sonotrainer bei der Aus- und Weiterbildung genutzt werden kann. Ein wesentliches Argument gegen den Einsatz von Ultraschalluntersuchungen am Phantom ist vor allem, dass die Bildakquirierung an sich von einem erfahrenen Untersucher erfolgt ist.

Da der Ultraschall eine dynamische Untersuchungsmethode ist, sind der Verwendung von statischen Bildern und aufgenommenen 3D-Volumina Grenzen gesetzt. Das Auge kann mittels dieser Referenzschnitte zwar geschult werden, die Erstellung dieser Schnittebenen wird aber nicht trainiert.

Um den Nutzen eines Sonotrainers in den vorgegebenen Grenzen zu überprüfen, wurde im Rahmen einer Dissertation der Lerneffekt bei der NT Messung überprüft. Mit dem in dieser Studie verwendeten Ultraschallphantom kann eine Untersuchung in Echtzeit simuliert werden. Das Phantom besteht aus einem Torso mit einer eingebauten magnetischen Trackingeinheit, einer Ultraschallsonde sowie einem Computer, der das Ultraschallgerät imitiert. Eigene 3D-Volumina, die zuvor unter Idealbedingungen aufgenommen wurden, konnten in das Phantom eingespeist werden. Der Lernende konnte die Bildeinstellung und das Aufsuchen gewünschter anatomischer Strukturen inklusive der Biometrie und Messung der NT üben. Wie bei einem realen Ultraschallgerät konnten das Gain, die Eindringtiefe und die Vergrößerung variiert werden [2] [3] [4]. Zum Erlernen von anatomischen Strukturen können diese mit Markierungen versehen werden. Dies scheint eine sinnvolle Ergänzung zum Anatomieunterricht im Medizinstudium und am Beginn der Ultraschallweiterbildung, schult es nicht nur das Auge für Ultraschallbilder, sondern hilft auch bei der Erkennung der anatomischen Verhältnisse.

Untersuchungen zum Nutzen des Ultraschallsimulators wurden in verschiedenen Fachgebieten durchgeführt, so zum Beispiel in der Traumatologie [5] und Abdomensonografie [6]. Auch in der pränatalen Medizin gibt es Studien zum Lernerfolg bei fetalen Malformationen. Die Daten wurden mit Probanden, die bereits gynäkologische sowie sonografische Vorkenntnisse besitzen, erhoben [2] [7] [8] [9].

Den Effekt des Sonotrainers bei der Messung des fetalen NT zu untersuchen, liegt nahe, da diese eine gut standardisierte Methode darstellt. Wüstemann et al. [4] verglichen bereits die Messgenauigkeit vor und nach Simulatortraining und konnten eine Verbesserung zeigen.

Da in einigen Universitäten in der Schweiz begonnen wird, die Ultraschalluntersuchung bereits im Studium zu lehren, stellt sich die Frage, ob sich ein Ultraschallphantom zur Ausbildung von Studierenden oder Ärztinnen und Ärzten in der Weiterbildung eignet. Dies wurde anhand der NT-Messung beim Ersttrimesterultraschall ermittelt, in dem untersucht wurde, ob die Probanden eine Verbesserung der Bildeinstellung und der NT-Messung über die Zeit erreichen können. Nach einer theoretischen Einführung der Studierenden mit Ausgabe eines entsprechenden Tutorials und praktischen Einweisung mittels einer besonders guten Volumenaufnahme als Übungsfall, zeigte sich eine deutliche Verbesserung bei der Platzierung der Messkreuze von über 33 %, von 14 % bei der korrekten Auswahl der Schnittebene, von 10 % bei der Differenzierung der Amnionmembran und ca. 7 % bei dem Kriterium adäquate Vergrößerung des Ausschnitts.

Damit konnte gezeigt werden, dass Studierende am Ultraschallsimulator die NT-Messung lernen können. Dies ersetzt nicht die Untersuchung am Patienten, aber hilft die Vorkenntnisse zu vertiefen und möglicherweise die Zahl der nicht diagnostischen Untersuchungen zu reduzieren. Hilfreich könnte dies bei den Ultraschallgrundkursen sein, um z. B. die Biometrie und einen Teil der Theorie zu erlernen. Ein wesentlicher Nachteil eines Ultraschallsimulators ist, dass die Datensätze rasch veralten und die Qualität der eingesetzten Fälle schnell überholt scheint. Mit der Möglichkeit relativ einfach eigene Volumina zu generieren, kann ein Teil dieser Probleme behoben werden, ist aber weiterhin zeit- und arbeitsintensiv.

In Anbetracht der Möglichkeiten, die eine differenzierte sonografische Untersuchung bietet und der zunehmenden Spezifizierung der erhobenen Befunde, scheint dieser Einsatz aber gerechtfertigt, um bestimmte Grundfertigkeiten zu erlernen, insbesondere auch weil die Zahl der Weiterbildungsstätten für den pränatalen Ultraschall abnimmt. Um einen möglichst hohen Standard in der sonografischen Diagnostik zu erwerben und kontinuierlich zu erhalten, ist es ferner weiterhin wichtig, hochstehende Fort- und Weiterbildungsangebote aufrechtzuerhalten. Dazu beitragen können natürlich Kongresse, aber auch gezielte CME-Fortbildungsbeiträge und Herausgabe von Empfehlungen für bestimmte Untersuchungen wie sie in diesem Journal stets angeboten und genutzt werden. Daher gilt der Dank auch den Autoren für diese Beiträge.

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