Sonographie

Gliederung

Grundlagen zur SonographieEinteilung von SchallGeschichteErzeugung von UltraschallPhysikalische Grundlage von SchallwellenDer Doppler-EffektPuls-Echo-VerfahrenDarstellungsmethodenDoppler-VerfahrenVor- 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 hörenUltraschall hat ein Frequenz von 20kHz bis

1GHz

Einteilung von Schall

< 16 Hz Infraschall16 Hz bis 20 kHz Hörschall20kHz bis 1 GHz Ultraschall > 1 GHz Hyperschall

Hörbereich Mensch Untere Grenze: 15 bis 20 Hz Obere Grenze: 10 bis 20 kHz

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 ausbreitenDie von einer Schallquelle ausgehenden

Schallwellen bezeichnet man als WellenfrontenDie Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellenfronten ist die Schallgeschwindigkeit

Physikalische Grundlage von Schallwellen

Allgemein gilt für longitudinale Wellen:In Festkörpern:

In Gasen:

In Flüssigkeiten:

C= SchallgeschwindigkeitE= Dichte des Mediumsp= Elastizitätsmodul

k= Adiabatenexponentp= GasdruckR= Allgemeine GaskonstanteT= 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 SonographieWird 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