3D-Ultraschall

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 1. September 2026

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Ein 3D-Ultraschall ist eine Methode, bei der innere Organe dreidimensional durch einen Ultraschall visualisiert werden. Lange Zeit war der 3D-Ultraschall vor allem als Erinnerungsaufnahme bei Schwangeren ab dem zweiten Trimester beliebt, wenn das Baby gut zu erkennen ist. Seit Anfang 2021 ist die Anwendung von Ultraschall am ungeborenen Kind zu nichtmedizinischen Zwecken in Deutschland jedoch verboten, sodass nur noch die medizinischen, diagnostischen Anwendungsfälle des 3D-Ultraschalls zulässig sind.

Was ist ein 3D-Ultraschall?

Ein 3D-Ultraschall ist eine Methode, bei der innere Organe dreidimensional durch einen Ultraschall visualisiert werden. Die Untersuchung selbst unterscheidet sich im Vorgehen nicht von einer herkömmlichen Ultraschalluntersuchung.

Als 3D-Ultraschall wird eine Ultraschalluntersuchung bei Schwangeren bezeichnet, bei der das ungeborene Kind dreidimensional visualisiert wird. Die Aufnahme kann als Bild oder als Video erfolgen. Sie diente vielfach allein der Erfüllung des Wunsches einer Schwangeren nach einem erkennbaren Ultraschallbild oder Video des Kindes; für diesen Zweck ist sie in Deutschland heute nicht mehr zulässig. Die Untersuchung selbst unterscheidet sich im Vorgehen nicht von einer herkömmlichen Ultraschalluntersuchung.

Für Erinnerungsbilder und -videos wurde der 3D-Ultraschall meistens etwa ab der 25. Woche gemacht, da die Merkmale und Gesichtszüge des Kindes dann gut erkennbar sind. Diagnostisch kann das 3D-Ultraschallverfahren aber auch viel früher angewendet werden, um beispielsweise angeborene Fehlbildungen zu erkennen - die räumliche Darstellung kann die Beurteilung einzelner Befunde erleichtern, ersetzt die zweidimensionale Ultraschalluntersuchung als diagnostische Grundlage aber nicht. Erste 3D-Aufnahmen des Kindes können bereits ab der 12. Schwangerschaftswoche bis etwa zur 16. Woche gemacht werden, wenn der Hintergrund diagnostischer Art ist.

Für Erinnerungen bot sich die Untersuchung ab der 25. Woche an, wobei manche Kinder zu diesem Zeitpunkt noch nicht gut auf 3D-Bildern darstellbar sind. Nach etwa der 33. Woche ist das ungeborene Kind meist zu groß, um noch ganz auf einem Bild dargestellt zu werden. Ein Abbild seines Gesichts ist aber auch dann noch ohne weiteres möglich.

Funktion, Wirkung & Ziele

Diese müssen früher durch andere Verfahren diagnostiziert werden. Wurde eine solche Untersuchung nicht gemacht, kann beim 3D-Ultraschall höchstens anhand von körperlichen Auffälligkeiten des Kindes auf die mögliche Ursache geschlossen werden. Das Ergebnis kann also Anhaltspunkte und Argumente für eine fortgeführte Untersuchung liefern. Visualisieren lassen sich die inneren Organe und die Knochen des ungeborenen Kindes.

Das Anwendungsverfahren unterscheidet sich nicht vom herkömmlichen Ultraschall. Der Schwangeren wird Gleitgel auf den Bauch aufgetragen, anschließend wird das Ultraschallgerät an die richtige Stelle bewegt, um das Kind gut erkennen zu können. Je nachdem, wie es liegt, kann es sein, dass es zur Untersuchung nicht richtig aufgenommen werden kann - in diesem Fall würde ein neuer Termin vereinbart, da der Arzt darauf keinen Einfluss nehmen kann.

Die Schwangere kann bei guter Position mitbestimmen, welche Aufnahmen gemacht werden. Das geht auch, wenn der Arzt eine diagnostische Abklärung durchführt. In diesem Fall kann die Untersuchung etwas länger dauern, bis die vermutete körperliche Auffälligkeit gut visualisiert wurde. Neben diagnostischen Zielen kann der Arzt auch die Absicht verfolgen, Freude auf das Kind zu wecken. Die Bewegungen des Kindes lassen sich in Echtzeit verfolgen - diese bewegte Darstellung wird als 4D-Ultraschall bezeichnet -, und im zweiten Trimester ist das Kind bereits mit klaren Gesichtszügen zu sehen.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Wird dabei festgestellt, dass das Kind körperlich unauffällig und normal entwickelt ist, kann das weiterführende Untersuchungen entbehrlich machen; ein unauffälliger Befund schließt Chromosomenstörungen allerdings nicht aus. Nebenwirkungen sind ebenfalls nicht bekannt, da die Ultraschalluntersuchung ohne körperliche Belastung der Schwangeren und des Kindes abläuft und nicht invasiv ist. Weil Ultraschall dennoch Energie in das Gewebe einträgt, wird er auf das medizinisch Notwendige beschränkt. Als Besonderheit gegenüber der normalen Ultraschalluntersuchung ist die Abhängigkeit von der Lage des Kindes zu nennen. Damit schöne Erinnerungsbilder dabei entstehen konnten, musste das Kind mit dem Gesicht zum Ultraschallgerät oder zumindest seitlich dazu liegen. Lediglich für einen diagnostischen 3D-Ultraschall kann die Lage des Kindes weniger wichtig sein, da der Arzt körperliche Auffälligkeiten auch dann feststellen könnte, wenn das Kind etwas ungünstig liegt.

Einfluss darauf nehmen kann man aber leider nicht, sodass schlimmstenfalls für Erinnerungsbilder ein weiterer Untersuchungstermin anberaumt werden musste. Der 3D-Ultraschall dient nicht nur der Abklärung körperlicher Auffälligkeiten, sondern kann auch die frühe Bindung der Eltern an ihr ungeborenes Kind stärken. Besonders bei sehr jungen Eltern oder schwierigen Schwangerschaften wurde von Ärzten gern ein 3D-Ultraschall angeboten, der den Eltern ihr Kind in Bewegung und mit erkennbaren Gesichtszügen zeigen kann. Das kann das Bewusstsein für das lebende Wesen und das wachsende Leben im Bauch der Mutter stärken und die Vorfreude der Eltern auf ihr Kind aufkommen lassen.

Geschichte & Entwicklung

Der medizinische Ultraschall geht auf die Echoortung zurück, die zunächst für technische Zwecke entwickelt worden war: Verfahren zum Aufspüren von Unterwasserhindernissen und zur Werkstoffprüfung lieferten die physikalische Grundlage. In den 1950er Jahren übertrug der in Glasgow tätige Geburtshelfer Ian Donald dieses Prinzip auf die Untersuchung des Bauchraums und der Gebärmutter und begründete damit die geburtshilfliche Sonographie. Die ersten Geräte lieferten nur grobe Umrisse, doch schon sie zeigten, dass sich das ungeborene Kind ohne Röntgenstrahlen darstellen ließ - ein Einschnitt, denn bis dahin war eine Beurteilung der Schwangerschaft im Bild nur unter Inkaufnahme einer Strahlenbelastung möglich.

Mit dem Übergang vom einfachen Ausschlagbild zum bewegten Schnittbild wurde die Untersuchung in den 1970er Jahren zu einem festen Bestandteil der Schwangerenvorsorge. Die räumliche Darstellung folgte erst, als Rechenleistung und Speicher ausreichten, um viele Schnittbilder zu einem Volumen zusammenzusetzen. Geräte mit Volumenschallköpfen kamen in den 1990er Jahren in die Kliniken; die bewegte Volumendarstellung, die als 4D-Ultraschall bezeichnet wird, folgte um die Jahrtausendwende. Parallel dazu entstand ein kommerzieller Markt für Erinnerungsaufnahmen, der in Deutschland inzwischen nicht mehr zulässig ist.

Wie das dreidimensionale Bild entsteht

Ein Ultraschallbild entsteht nicht durch Licht, sondern durch Schall. Der Schallkopf sendet kurze, für das menschliche Ohr nicht hörbare Schallimpulse aus und empfängt anschließend deren Echos. Trifft der Schall auf eine Grenze zwischen zwei Geweben - etwa zwischen Fruchtwasser und Haut des Kindes -, wird ein Teil der Schallenergie zurückgeworfen. Aus der Laufzeit des Echos berechnet das Gerät die Tiefe des Reflexionsortes, aus der Stärke des Echos den Helligkeitswert des Bildpunktes. So entsteht zunächst ein flaches Schnittbild.

Beim 3D-Ultraschall wird nicht eine einzelne Schnittebene aufgenommen, sondern eine Serie eng benachbarter Ebenen. Der Volumenschallkopf schwenkt sein Schallfeld dazu selbsttätig durch den Untersuchungsbereich, ohne dass die Hand des Untersuchers bewegt werden muss. Die einzelnen Schnitte werden im Rechner zu einem Datenblock zusammengesetzt, dem Volumendatensatz. Aus diesem Block lassen sich nachträglich beliebige Schnittebenen herausrechnen, auch solche, die sich am liegenden Kind mit dem Schallkopf gar nicht einstellen ließen.

Das plastisch wirkende Oberflächenbild, das die meisten Menschen mit dem Begriff 3D-Ultraschall verbinden, ist eine Nachbearbeitung dieses Datensatzes. Der Rechner sucht im Volumen die Grenzfläche zwischen Fruchtwasser und Kind, legt eine virtuelle Lichtquelle an und schattiert die gefundene Oberfläche so, wie eine Fotografie beleuchtet wäre. Farbe und Beleuchtung sind dabei frei gewählt; sie geben nicht das Aussehen des Kindes wieder, sondern sollen die Form erkennbar machen. Für die Beurteilung eines Befundes greift der Untersucher deshalb auf die Schnittbilder aus dem Volumen zurück und nicht auf die Oberflächenansicht.

Abgrenzung zum zweidimensionalen und zum 4D-Ultraschall

Die drei Bezeichnungen stehen nicht für drei verschiedene Geräte, sondern für drei Darstellungsarten desselben physikalischen Verfahrens.

Der zweidimensionale Ultraschall liefert ein Schnittbild in einer Ebene, das sich in Echtzeit mit der Bewegung des Schallkopfes verändert. Er ist die Grundlage der geburtshilflichen Diagnostik, weil Maße, Organstrukturen und Herztätigkeit in der Schnittebene beurteilt und vermessen werden.

Der 3D-Ultraschall fügt viele solcher Schnittbilder zu einem Volumen zusammen. Sein Gewinn liegt weniger im ansehnlichen Oberflächenbild als in der Möglichkeit, den gespeicherten Datensatz nachträglich in beliebigen Ebenen zu durchmustern und Rauminhalte zu berechnen - etwa bei Fragen an den Gesichtsschädel, den Gaumen oder die Wirbelsäule. Weil der Datensatz erhalten bleibt, kann er auch dann noch ausgewertet werden, wenn die Schwangere die Praxis längst verlassen hat.

Beim 4D-Ultraschall kommt die Zeit als vierte Größe hinzu: Das Gerät nimmt nicht ein Volumen auf, sondern viele hintereinander, sodass eine bewegte räumliche Darstellung entsteht. Für die Beurteilung von Bewegungsabläufen kann das aufschlussreich sein. Die Zahl der Bilder je Sekunde ist dabei allerdings niedriger als beim zweidimensionalen Echtzeitbild, weil für jedes einzelne Volumen erheblich mehr Daten aufgenommen und verrechnet werden müssen.

Grenzen und Fehlerquellen

Der 3D-Ultraschall ist auf dieselben physikalischen Bedingungen angewiesen wie jede Sonographie und teilt deren Grenzen. Schall breitet sich in Flüssigkeit gut, in Luft und in Knochen schlecht aus. Liegt das Gesicht des Kindes der Gebärmutterwand, der Plazenta oder einer eigenen Hand an, fehlt die Flüssigkeitsschicht zwischen Schallkopf und Oberfläche, und die Berechnung findet keine freie Grenzfläche. Eine geringe Fruchtwassermenge wirkt sich aus demselben Grund ungünstig aus. Auch eine kräftige Bauchdecke schwächt den Schall, weil ein Teil der Energie bereits auf dem Hinweg verlorengeht.

Hinzu kommen Fehler, die erst durch die Nachberechnung entstehen. Der Rechner unterscheidet nicht zwischen der Haut des Kindes und einer davorliegenden Nabelschnurschlinge; beides erscheint als Oberfläche und kann in der plastischen Ansicht wie eine Einkerbung oder wie fehlendes Gewebe aussehen. Umgekehrt kann eine zu grob eingestellte Glättung feine Unregelmäßigkeiten wegrechnen. Bewegt sich das Kind während der Aufnahme eines Volumens, verschieben sich die einzelnen Schnittebenen gegeneinander, und es entstehen Stufen oder Verzerrungen. Solche Artefakte sind ein Grund dafür, dass ein auffälliges Oberflächenbild allein keinen Befund begründet, sondern in den Schnittbildern überprüft wird.

Auch die Aussagekraft selbst ist begrenzt. Beurteilen lässt sich die Form, nicht aber das Erbgut: Ein unauffälliges Volumenbild sagt nichts über Chromosomenstörungen aus, für deren Abklärung andere Untersuchungen wie die Fruchtwasseruntersuchung zur Verfügung stehen. Und die Qualität hängt stark von der Erfahrung des Untersuchers ab, weil die Einstellung des Volumens, die Wahl der Schnittebenen und die Beurteilung der Nachberechnung geübt sein wollen.

Rechtlicher Rahmen in Deutschland

Ultraschall zählt zur nichtionisierenden Strahlung. Er erzeugt im Gewebe keine Ionisation wie Röntgenstrahlen, trägt aber Energie ein, die sich in Wärme und in mechanische Kräfte umsetzen kann. Der Verordnungsgeber hat daraus keine Warnung vor der medizinischen Anwendung abgeleitet, wohl aber den Grundsatz, sie auf das Notwendige zu beschränken. Auf dieser Linie liegt das Verbot, Ultraschall am ungeborenen Kind zu nichtmedizinischen Zwecken anzuwenden, das seit dem 1. Januar 2021 gilt; maßgeblich ist die Verordnung zum Schutz vor schädlichen Wirkungen nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen.

Für die medizinische Anwendung gilt der Rahmen der Schwangerenvorsorge. Die Mutterschafts-Richtlinien sehen im Verlauf einer unauffälligen Schwangerschaft Ultraschalluntersuchungen in jedem Schwangerschaftsdrittel vor; durchgeführt werden sie im zweidimensionalen Schnittbild. Der 3D-Ultraschall ist demgegenüber kein eigener Untersuchungsanlass, sondern eine Zusatztechnik, die zum Einsatz kommt, wenn eine bestimmte Fragestellung von der räumlichen Darstellung profitiert. Für die weiterführende Ultraschalldiagnostik in der Schwangerschaft ist zudem eine besondere fachliche Qualifikation vorgesehen, die über eine entsprechende Ausbildung erworben wird.

Anwendung außerhalb der Schwangerschaft

Die räumliche Ultraschalldarstellung ist nicht auf die Geburtshilfe beschränkt. Auch außerhalb der Schwangerschaft wird ein Volumendatensatz auf dieselbe Weise gewonnen und nachbearbeitet; nur die Fragestellung ist eine andere.

In der Gynäkologie dient die Technik der Beurteilung der Gebärmutter. Ihr Vorteil liegt hier in einer Schnittebene, die sich mit einem gewöhnlichen Schallkopf kaum einstellen lässt: dem Blick von vorn auf die Gebärmutterhöhle. Auf ihm werden angeborene Formvarianten der Gebärmutter erkennbar, und auch die Lage einer eingelegten Spirale lässt sich beurteilen.

In der Kardiologie wird die räumliche Darstellung des Herzens als dreidimensionale Echokardiographie bezeichnet. Sie dient vor allem der Beurteilung der Herzklappen, deren Form und Bewegung sich im Volumenbild zusammenhängend überblicken lassen, sowie der Berechnung von Herzkammervolumina. Bei Eingriffen am schlagenden Herzen kann sie zur Führung des Katheters beitragen.

Weitere Anwendungen finden sich bei der Darstellung von Gefäßverzweigungen, bei der Vermessung von Raumforderungen in Weichteilen und in der Urologie bei der Beurteilung der Prostata. Gemeinsam ist diesen Einsatzgebieten, dass die räumliche Darstellung die Schnittbilddiagnostik ergänzt und die Verständigung über einen Befund erleichtert, ohne die Schnittbilder als Grundlage der Beurteilung abzulösen.

Quellen

• Gembruch, U., Hecher, K., Steiner, H. (Hrsg.): Ultraschalldiagnostik in Geburtshilfe und Gynäkologie.
  ISBN: 9783662673720

• Delorme, S., Debus, J., Jenderka, K.-V.: Sonografie.
  ISBN: 9783131369536

• Steiner, H., Schneider, K.-T. M. (Hrsg.): Dopplersonographie in Geburtshilfe und Gynäkologie.
  ISBN: 9783662549650

• Janni, W., Hancke, K., Fehm, T., Scholz, C., Rack, B.: Facharztwissen Gynäkologie.
  ISBN: 9783437239175

• Reiser, M., Kuhn, F.-P., Debus, J.: Radiologie.
  ISBN: 9783131253248

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