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Amplituden senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung stehen, haben keine Bedeutung (NYLAND et al. 2002a, POULSEN NAUTRUP 2007, WIGGER u. KRAMER 2008). Akustische Impedanz: Der Schallwellenwiderstand (Z) eines Gewebes wird als akustische Impedanz beschrieben und ist von Materialeigenschaften wie der Bindung der Moleküle untereinander und der Trägheit der Elementarmassen abhängig. Er entspricht dem Produkt aus Materiedichte (p) und Schallwellengeschwindigkeit (c). Z = p * c Die Impedanzunterschiede zwischen den Geweben sind entscheidend für die ultrasonographische Gewebedarstellung, da an den Grenzflächen Schallwellen reflektiert werden und zum Empfänger zurück geworfen werden. Der nicht reflektierte Schall transmittiert weiter in die Tiefe. Aus diesen Informationen kann letztendlich das Gerät ein Ultraschallbild zusammensetzen (NYLAND et al. 2002a, POULSEN NAUTRUP 2007). Interaktion der Ultraschallwellen mit dem Gewebe: Auf dem Weg durch das Gewebe werden die Ultraschallwellen auf verschiedene Weise abgeschwächt. Diese Abschwächung ist direkt proportional zur ausgesandten Frequenz. Höhere Frequenzen werden stärker abgeschwächt als tiefere und haben deshalb geringere Eindringtiefen. Die Abschwächung des Schalls kann entweder durch Absorption, Reflexion oder Brechung erfolgen (NYLAND et al. 2002a). Transmission und Reflexion: Zwischen den meisten Weichteilgeweben des Körpers bestehen nur geringe Unterschiede in der akustischen Impedanz. Das bedeutet, dass ein Großteil des Schalls in tiefere Gewebeschichten transmittieren und weiter zur Bildgebung beitragen kann. Ein Teil des Schalls wird an den Grenzflächen reflektiert. Die Amplitude des zurückkehrenden Echos ist dabei proportional zur Impedanzdifferenz der Gewebe. Es können jedoch nur solche reflektierten Echos verarbeitet werden, die direkt wieder auf den Empfänger zurückwandern, während Echos, die schräg in andere Richtungen reflektiert werden, nicht registriert werden können (NYLAND et al. 2002a, POULSEN NAUTRUP 2007). - 14 -
Brechung: Beim Auftreffen des Schalls auf kleine, unebene Objekte unter 0,5 mm kommt es zu einer diffusen Reflexion der Schallwellen, die auch als Brechung bezeichnet wird. Die zurückkehrenden Echos sind schwach und können nur dargestellt werden, weil sie sich gegenseitig verstärken. Sie tragen zur typischen Gewebetextur bei, repräsentieren aber keine echten anatomischen Strukturen (NYLAND et al. 2002a). Absorption: Ein Teil der mechanischen Energie der Schallwellen wird auf dem Weg durch das Gewebe in Hitze umgewandelt. Dies wird als Absorption bezeichnet (NYLAND et al. 2002a). Beugung: An Randbereichen von Geweben mit unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten werden Ultraschallwellen gebeugt. Dies kann zu Artefakten führen, indem das Gerät durch die Ablenkungen des Schalls die Position von Objekten falsch berechnet (NYLAND et al. 2002a, POULSEN NAUTRUP 2007). Dopplereffekt: Der Dopplereffekt beruht auf der Reflexion des Schalls an bewegten Objekten. Während sich bei unbewegten Objekten lediglich die Energie der reflektierten Wellen von den ausgesandten Wellen unterscheidet und Wellenlänge sowie Frequenz die gleiche sind, kommt es an bewegten Objekten zu Frequenz- und Wellenlängenveränderungen. Bewegt sich ein Objekt vom Schallkopf weg, so ist die Frequenz geringer als beim ausgesandten Schall. Eine Bewegung auf den Schallkopf zu führt zur Erhöhung der Schallfrequenz. Die Differenz aus der reflektierten Frequenz (f1) und der ausgesandten Frequenz (f0) nennt man Dopplershift (fd). fd = f1 - f0 Man macht sich den Dopplereffekt zu nutze, um den Blutfluss im Gewebe darzustellen. Es können Blutflussrichtung, sowie -geschwindigkeit und -intensität über diese Technik bestimmt werden (POULSEN NAUTRUP 2007). Optimalerweise sollte der Blutfluss parallel zum Schallkopf oder zumindest in einem Winkel von unter 60° erfolgen, da - 15 -
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Brechung:<br />
Beim Auftreffen des Schalls auf kleine, unebene Objekte unter 0,5 mm kommt es zu einer<br />
diffusen Reflexion der Schallwellen, die auch als Brechung bezeichnet wird. Die<br />
zurückkehrenden Echos sind schwach und können nur dargestellt werden, weil sie sich<br />
gegenseitig verstärken. Sie tragen zur typischen Gewebetextur bei, repräsentieren aber keine<br />
echten anatomischen Strukturen (NYLAND et al. 2002a).<br />
Absorption:<br />
Ein Teil der mechanischen Energie der Schallwellen wird auf dem Weg durch das Gewebe in<br />
Hitze umgewandelt. Dies wird als Absorption bezeichnet (NYLAND et al. 2002a).<br />
Beugung:<br />
An Randbereichen von Geweben mit unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten werden<br />
Ultraschallwellen gebeugt. Dies kann zu Artefakten führen, indem das Gerät durch die<br />
Ablenkungen des Schalls die Position von Objekten falsch berechnet (NYLAND et al. 2002a,<br />
POULSEN NAUTRUP 2007).<br />
Dopplereffekt:<br />
Der Dopplereffekt beruht auf der Reflexion des Schalls an bewegten Objekten. Während sich<br />
bei unbewegten Objekten lediglich die Energie der reflektierten Wellen von den ausgesandten<br />
Wellen unterscheidet und Wellenlänge sowie Frequenz die gleiche sind, kommt es an<br />
bewegten Objekten zu Frequenz- und Wellenlängenveränderungen. Bewegt sich ein Objekt<br />
vom Schallkopf weg, so ist die Frequenz geringer als beim ausgesandten Schall. Eine<br />
Bewegung auf den Schallkopf zu führt zur Erhöhung der Schallfrequenz. Die Differenz aus<br />
der reflektierten Frequenz (f1) und der ausgesandten Frequenz (f0) nennt man Dopplershift<br />
(fd).<br />
fd = f1 - f0<br />
Man macht sich den Dopplereffekt zu nutze, um den Blutfluss im Gewebe darzustellen. Es<br />
können Blutflussrichtung, sowie -geschwindigkeit und -intensität über diese Technik<br />
bestimmt werden (POULSEN NAUTRUP 2007). Optimalerweise sollte der Blutfluss parallel<br />
zum Schallkopf oder zumindest in einem Winkel von unter 60° erfolgen, da<br />
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