Technische Grundlagen

Zusammenfassung

Ultraschallwellen (US-Wellen)

• sind an Materie gebundene mechanische Dichtewellen mit einer Frequenz von > 20 000 Hz (jenseits des menschlichen Hörvermögens — daher „Ultraschall“) (Schallbereiche s. Tabelle 2.1);

• werden erzeugt durch Anlegen einer elektrischen Wechselspannung an piezoelektrische Kristalle („Transducer“). Der Effekt ist umkehrbar, so daß der Sender auch als Empfänger verwendet werden kann (speziell bei den gepulsten US-Systemen; bei der Doppler-Sonographie mit kontinuierlicher Schallaussendung — cw-Doppler — gesonderter Empfangskristall);

• höherer Frequenz können — Lichtwellen vergleichbar — gebündelt und gerichtet werden;

• breiten sich im biologischen Gewebe (vom Knochen abgesehen) mit annähernd gleichmäßiger Geschwindigkeit aus (~ 1550 m/s);

• werden an biologisch-akustischen Grenzflächen (mit Impedanzänderung) ganz oder teilweise (biologische Grenzflächen) reflektiert. Die so entstandenen Echos sind die „Informationsträger“ der Ultraschalldiagnostik;

• werden auf ihrem Wege auch noch durch Streuung und Absorption fortlaufend geschwächt (etwa 1 dB pro 1 MHz und 1 cm). Diese „Dämpfung“ muß auf der Empfängerseite des Gerätes für die B-Bild-Sonographie elektronisch ausgeglichen werden („Tiefenausgleich“);

• geringer Intensität (in der Diagnostik < 10 mW/cm²) können als unschädlich angesehen werden („Zone minimaler Gefährdung“).