Sonographie

Gliederung Grundlagen zur Sonographie Einteilung von Schall Geschichte Erzeugung von Ultraschall Physikalische Grundlage von Schallwellen Der Doppler-Effekt Puls-Echo-Verfahren Darstellungsmethoden Doppler-Verfahren Vor- und Nachteile der Sonographie

Grundlagen zur Sonographie Sonographie ist die Anwendung von Ultraschall als bildgebendes Verfahren Sonographie wird in der Medizin zur Untersuchung von Organen verwendet Menschen können Ultraschall nicht hören Ultraschall hat ein Frequenz von 20kHz bis 1GHz

Einteilung von Schall < 16 Hz Infraschall 16 Hz bis 20 kHz Hörschall 20kHz bis 1 GHz Ultraschall > 1 GHz Hyperschall Hörbereich Mensch Untere Grenze: 15 bis 20 Hz Obere Grenze: 10 bis 20 kHz Hertz gibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an Infraschall < 16 Hz ist für Menschen nicht hörbar, da die Frequenz zu niedrig ist Hörschall von 16 Hz bis 20 kHz, ist für Menschen hörbarer Schall Ultraschall von 20 kHz bis 1,6 GHz ist für Menschen nicht hörbar, da zu hochfrequent Hyperschall > 1 GHz wird durch Schallwellen gebildet, die nur noch bedingt ausbreitungsfähig sind

Geschichte Grundgedanke geht auf militärische Anwendung zurück Im ersten Weltkrieg wurde ein Verfahren zur Ortung von U-Booten entwickelt Zwischen den Weltkriegen wurde ein Verfahren entwickelt, zur Aufdeckung von Materialfehlern Erste medizinische Anwendung war 1942 von einem Neurologen Seit Ende der 1940er Jahre entwickelte sich die Sonografie gleichzeitig innerhalb verschiedener medizinischer Fachrichtungen

Erzeugung von Ultraschall Die Erzeugung und der Empfang basiert auf dem umgekehrten Piezoelektrischen Effekt Bei einem Piezoelektrischen Kristall wird eine Spannung angelegt, wodurch der Kristall verformt und Ultraschall erzeugt Beim Empfang wird der Kristall von Schallwellen verformt und erzeugt eine elektrische Spannung Die Kristalle bestehen meistens aus Bleizirkunat-Titanat

Physikalische Grundlage von Schallwellen Schallwellen sind Schwingungen einzelner Medienmoleküle Schallwellen sind longitudinale Materiewellen Schallwellen können sich nur in gasförmigen, festen oder flüssigen Medien ausbreiten Die von einer Schallquelle ausgehenden Schallwellen bezeichnet man als Wellenfronten Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellenfronten ist die Schallgeschwindigkeit

Physikalische Grundlage von Schallwellen Allgemein gilt für longitudinale Wellen: In Festkörpern: In Gasen: In Flüssigkeiten: C= Schallgeschwindigkeit E= Dichte des Mediums p= Elastizitätsmodul k= Adiabatenexponent p= Gasdruck R= Allgemeine Gaskonstante T= Temperatur k= Kompressionsmodul

Der Doppler-Effekt Ist die zeitliche Stauchung bzw. Dehnung eines Signals bei Veränderungen des Abstands zwischen Sender und Empfänger während der Dauer des Signals Stehendes Fahrzeug ´ Fahrendes Fahrzeug

Darstellungsmethoden A-Methode Erste angewendete Methode Wird heute noch in der HNO-Diagnostik verwendet B-Methode Echointensität wird in Helligkeit umgesetzt Wird am häufigsten verwendet M-Methode Die M-Methode kann mit der B-Methode gekoppelt werden

Doppler-Verfahren Erhöht die Aussagekraft der Sonographie Wird zur Bestimmung von Blutfluss-Geschwindigkeiten und zur Entdeckung von Herz- und Herzklappenfehlern verwendet

Vor- und Nachteile der Sonographie Vorteile Kostengünstig Keine Strahlenbelastung Weit verbreitet Schnell durchführbar Nachteile Untersucherabhängig Untersuchungseinschränkungen durch Luft- und Knochenüberlagerungen Untersuchungseinschränkungen durch Adipositas