Schlagwort: Ultraschall

Schallfrequenz ist kann am Gerät gewählt werden.

TTE: 2-5 MHz, TEE: 4-8 MHz

Ultraschallimpuls = 3-5 Schwingungen

Die Dauer von eingeschließlich Impulserzeugung bis einschließlich Impulsempfang bestimmt die Pulsrepetionsrate, da vor dem Impulsempfang kein neuer Impuls gesendet werden kann. Diese Dauer ist die Summe von Impulserzeugung, Laufzeit und Impulsempfang. Laufzeit eines Impulses vom Sender zum Reflexionsort und zurück ist unabhängig von der Frequenz des Impulses = Maß für die Entfernung. Die Dauer von Impulserzeugung und Impulsempfang hängen von der Schallfrequenz ab und ist bei hohen Frequenzen geringer. Damit ist auch die Dauer von einschließlich Impulserzeugung bis einschließlich Impulsempfang von der Frequenz abhängig. Die Pulsrepetitionsrate kann also bei hohen Frequenzen höher sein, Dadurch wird die axiale Auflösung höher.
Schematische Darstellung

Durch höhere Auflösung können Artefakte durch Verschmelzung von Bildpunkten reduziert werden.
Beispiel Aortenklappe
Beispiel Thrombusdetektion im Apex

Die Amplituden der Wellen der Impulse nehmen bereits auf dem Hinweg ab. Nach Reflexion ist diese Abnahme noch stärker
Schematische Darstellung

Ultraschallimpulse mit hohen Frequenzen werden stärker abgeschwächt als Ultraschallimpulse mit niedrigen Frequenzen. Sie haben geringere Penetration.

Ultraschall = an Materie gebundene Schwingung

Druckwelle = periodische Verdichtung von Materie

Welle ist charakterisiert durch Wellenlänge lamda und damit Frequenz f  (Bild)

Ausbreitungsgeschwindigkeit c = f x lamda

c ist von Gewebe abhängig  (Tabelle)

c in Flüssigkeit ist 1540 m/s

Amplitude = Auslenkung der Teilchen, Wärmeentwicklung

Nur geringe Energiebereiche im diagnostischen Ultraschall. Keine Gewebeschäden.

Ultraschall an Grenzflächen: Reflexion, Dispersion, Refraktion, Attenuation.

Ort der Reflexion wird über Laufzeit ermittelt

Stärke der Reflexion hängt von der Differenz der akustischen Impedanzen (Dichten) ab.

Teilreflexion und Totalreflexion

Totalreflexion: keine Struktur hinter der Grenzfläche erkennbar

Die Amplitude der reflektierten Welle ist weitaus kleiner als die ausgesandte Welle.

Die Zeitspanne zur Detektion eines reflektieren Impulses ist länger als die Zeitspanne zur Sendung eines Impulses.

Harmonische Schwingungen bestehen aus der fundamentalen Schwingung und Oberschwingungen.

Jede Oberschwingung entspricht einem Vielfachen der Frequenz der Grundschwingung.

Die Oberschwingungen entstehen erst durch Interaktion der Grundschwingung mit dem Gewebe und ist damit nur auf dem Rückweg störanfällig.

Die Oberschwingung hat durch die höhere Frequenz eine höhere räumliche Auflösung und andererseits aber eine geringere Penetration.

Insgesamt wird heute überwiegend mit Harmonic imaging gearbeitet.

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Hagendorff A and Stoebe S (2017). Hagendorff, A; Stoebe, S Basiswissen Echokardiografie. Urban & Fischer in Elsevier. München.