1< Fakultät/Bereich/Professur >

Ultraschall

Technische Universität Chemnitz

Datum: 24.06.2013

Modul: Computergestütztes Messen

Dozenten: A.P. Salvan, Dr. Franke

Referent: Constanze Greger

2< Fakultät/Bereich/Professur >

Gliederung

I. Was ist Ultraschall

II. Anwendungsbereiche

I. Sonografie

II. Echokardiografie

III. Ultraschallmikroskopie

IV. Hochintensiver fokussierter Ultraschall

III. Quellen

Naturwissenschaften – Physik

3< Fakultät/Bereich/Professur >

I. Was ist Ultraschall

• Elastische Wellen 15 kHz bis 10 GHz

• Tiere wie Delfine und Fledermäuse nutzen US zur Orientierung

• Mensch nutzt US zur Materialuntersuchung

Naturwissenschaften – Physik

4< Fakultät/Bereich/Professur >

II. Anwendungsbereich

• Echolot, Sonar

• Ultraschallschweißen

• Ultraschalldichtemessung

• Bestimmung der Schallgeschwindigkeit von Flüssigkeiten

• Herstellung extrem glatter Flächen

• Füllstandsmessung bei flüssigen und festen Medien

unterschiedlicher Konsistenz und Oberflächenbeschaffenheit

Naturwissenschaften – Physik

5< Fakultät/Bereich/Professur >

II. Anwendungsbereich

• Utraschallmikroskopie

• Informationsübertragung:

• Werkstoffprüfung

• Industrielle von Material in Ultraschallreininungsgeräten

• Sonografie und Echokardiografie zur Untersuchung von Mensch

und Tier

• Ultraschall-Schneiden biologischer Gewebe

• Geschwürbehandlung: Hochintensiver fokussierter Ultraschall

Naturwissenschaften – Physik

6< Fakultät/Bereich/Professur >

II. Anwendungsbereich

• Zahnsteinentfernung

• Ultraschallsensoren

• Entgasung von Flüssigkeiten

• Geräte zur Abschreckung von Madern

• Hundepfeifen

• Ultraschalldurchflusssensoren für Rohre und Kanäle

• Nierensteinzertrümmerung

Naturwissenschaften – Physik

7< Fakultät/Bereich/Professur >

Sonografie

• bildgebendes Verfahren zur Untersuchung von organischem Gewebe

• Entstehendes Bild: Sonogramm

Naturwissenschaften – Physik

http://radikale-innovation.com/wp-content/uploads/2007/12/Sonogramm.jpg

8< Fakultät/Bereich/Professur >

Sonografie – Physikalische Grundlagen

• Unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall in Medien

• Relflexion an Granzflächen

• Piezoelektrischer Effekt

Naturwissenschaften – Physik

9< Fakultät/Bereich/Professur >

Sonografie – Aufbau des Ultraschallgeräts

• Bauteile für Schallerzeugung, Signalverarbeitung und

Signaldarstellung, Schnittstell zu Monitor und Drucker,

Speichermedium und auswechselbare Ultraschallsonde

Naturwissenschaften – Physik

http://www.ultraschallgeraete.de/fileadmin/upload/abavo_sondendatenbank/img/default.jpg

10< Fakultät/Bereich/Professur >

Sonografie – Funktionsweise

Naturwissenschaften – Physik

• Durch piezoelektrischen Effekt erzeugte Ultraschallwellen

• Impedanz = Widerstand, der der Ausbreitung von Wellen

entgegenwirkt

• Kurze gerichtete Schallwellenimpulse von Sonde ausgesendete

• Echogenität

11< Fakultät/Bereich/Professur >

Sonografie – Bildgebung

Naturwissenschaften – Physik

• Impuls-Echo-Verfahren

• Elektrischer Impuls durch pioezoelektrischen Effekt in Schallimpuls

umgewandelt

• Zurücklaufendes Echo wird im Schallkopf in elektronisches Signal

umgewandelt

• Darauffolgender Schallimpuls durch automatisches mechanisches

Schwenken der Sonde ausgestrahlt

• Nächster Impuls erst, wenn alle Echos abgeklungen sind

12< Fakultät/Bereich/Professur >

Sonografie – Untersuchbarkeit

Naturwissenschaften – Physik

• Gut untersuchbar:

• Arterien, Darm, Gallenblase, Gallengang, Halsschlagadern,

Harnleiter, Haut, Herz, Leber, Lymphknoten, Milz, Niere,

Pankreas, Pleura, Schilddrüse, Hoden, Speicheldrüse

• Bedingt untersuchbar:

• Eierstöcke, Enddarm, Harnleiter, Nebenniere, Magen, Prostata

13< Fakultät/Bereich/Professur >

Sonografie – Vor- und Nachteile

Naturwissenschaften – Physik

• Vorteile:

• Nicht invasiv, risikoarm, schmerzfrei

• Geringe Anschaffungs- und Betriebskosten

• Keine aufwendigen Strahlenschutzmaßnahmen oder -

belehrungen

• Nachteile:

• Geringe Auflösung bei tief gelegenen Gewebestrukturen

• Gas und Knochen verhindern die Ultraschallausbreitung

14< Fakultät/Bereich/Professur >

Echokardiografie

Naturwissenschaften – Physik

• Untersuchung des Herzens mittels Ultraschall

• Innerhalb kürzester Zeit eine nichtinvasive, patientenschonenende

Untersuchung

• Verschiedene Untersuchungsmethoden:

• TTE

• TEE

15< Fakultät/Bereich/Professur >

Echokardiografie – TTE

Naturwissenschaften – Physik

• Transthorakale Echokardiografie

• Erster Ansatzpunkt für Untersuchung ist neben dem Brustbein an Herzspitze

• Weitere Punkte schwer zugänglich (unter den Rippen)

• Weitere Ansatzpunkte:

• Unterhalb des Brustbeins

• Oberhalb des Brustbeins

16< Fakultät/Bereich/Professur >

Echokardiografie – TTE

Naturwissenschaften – Physik

17< Fakultät/Bereich/Professur >

Echokardiografie – TEE

Naturwissenschaften – Physik

• Transösophageale Echokardiografie

• Untersuchung von der Speiseröhre aus

• Bietet bessere Darstellung bestimmter Herzteile und kleiner

Thromben

• Beurteilung von:

• Herzklappenfehler, Blutgerinnsel, Entzündung der

Herzinnenhaut, Beurteilung der Funktion künstlicher Herzklappen

19< Fakultät/Bereich/Professur >

Ultraschallmikroskopie– Belastungsechokardiografie

Naturwissenschaften – Physik

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