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Ultraschall und Sonographie einfach erklärt: Anwendung, Unterschiede und spannende Fakten

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Ultraschall und Sonographie einfach erklärt: Anwendung, Unterschiede und spannende Fakten
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Marie Luise

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Ultraschall ist eine vielseitige Technologie mit Frequenzen über 16 kHz, die in Medizin, Natur und Technik breite Anwendung findet. Die Technologie ermöglicht Ultraschall Anwendung Medizin von der Diagnostik bis zur Therapie, während sie in der Natur von Tieren zur Navigation genutzt wird und in der Technik zur Werkstoffprüfung dient.

• Die medizinische Anwendung umfasst sowohl diagnostische Bildgebung als auch therapeutische Verfahren
• In der Natur nutzen besonders Fledermäuse und Delfine Echoortung zur Navigation
• Die technische Nutzung konzentriert sich auf Ultraschallprüfung Werkstoffprüfung und Materialbearbeitung
• Die Technologie zeichnet sich durch ihre Risikoarmut und Umweltfreundlichkeit aus

3.2.2021

1288

Ultraschall Gliederung Allgemeine Grundlagen Entstehung und Ausbreitung Anwendung 1. in der Medizin 1.1 Diagnostische Anwendung 1.2 Therapeu

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Therapeutische Anwendungen von Ultraschall in der Medizin

Neben der Diagnostik wird Ultraschall auch therapeutisch eingesetzt. Dabei nutzt man die Wechselwirkung zwischen der eingesetzten Strahlung und dem Organismus. Zu den Anwendungsgebieten gehören:

  • Chirurgie
  • Behandlung innerer Organe
  • Augenbehandlungen
  • Therapie von Durchblutungsstörungen
  • Behandlung von Gelenkentzündungen

Eine besondere Anwendung ist die hochintensive fokussierte Ultraschalleinwirkung, die zum Schneiden von Gewebe, beispielsweise bei der Behandlung von Tumoren, eingesetzt wird.

Highlight: Kann man Entzündungen mit Ultraschall sehen? Ja, Ultraschall kann zur Diagnose von Entzündungen eingesetzt werden, indem er Schwellungen, Flüssigkeitsansammlungen oder erhöhte Durchblutung in entzündeten Bereichen sichtbar macht.

Example: In der Zahnmedizin wird Ultraschall für die Dentalhygiene und Parodontoseprophylaxe eingesetzt, wobei hochfrequent schwingende Arbeitsspitzen mechanisch auf die Zahnoberfläche einwirken.

Ultraschall Gliederung Allgemeine Grundlagen Entstehung und Ausbreitung Anwendung 1. in der Medizin 1.1 Diagnostische Anwendung 1.2 Therapeu

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Entstehung und Ausbreitung von Ultraschall

Ultraschall kann auf verschiedene Weisen erzeugt werden. In Luft geschieht dies durch dynamische oder elektrostatische Lautsprecher, während für Flüssigkeiten piezoelektrische Quarz- oder Keramikschwinger verwendet werden. Die Ausbreitung erfolgt in Gasen und Flüssigkeiten als Longitudinalwellen (Längswellen), in Festkörpern sowohl als Transversalwellen (Querwellen) als auch als Längswellen.

Vocabulary:

  • Longitudinalwellen: Schallwellen, bei denen die Teilchen in Ausbreitungsrichtung schwingen.
  • Transversalwellen: Schallwellen, bei denen die Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingen.

Example: In Wasser breitet sich Ultraschall als Longitudinalwelle aus, während in einem Metallstab sowohl Längs- als auch Querwellen auftreten können.

Ultraschall Gliederung Allgemeine Grundlagen Entstehung und Ausbreitung Anwendung 1. in der Medizin 1.1 Diagnostische Anwendung 1.2 Therapeu

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Ultraschallschneiden und -schweißen

Ultraschall wird auch zum Schneiden und Schweißen eingesetzt:

  • Die Schnittqualität und -leistung sind besser als bei normalen Klingen
  • Beim Schneiden kann gleichzeitig versiegelt werden, was ein Ausfransen verhindert
  • Ultraschallschweißen Metall ist besonders bei sehr dünnen Materialien effektiv

Anwendungsgebiete umfassen:

  • Sportkleidung und Outdoorkleidung
  • Zelte, Markisen, Planen
  • Aluminium
  • Plastik
  • Holz

Highlight: Ultraschall bei Metall im Körper kann in der medizinischen Diagnostik problematisch sein, da Metallimplantate die Schallwellen stark reflektieren und das Bild stören können.

Example: Beim Ultraschallschweißen von Kunststoffteilen werden die zu verbindenden Oberflächen durch hochfrequente Schwingungen erwärmt und unter Druck miteinander verschmolzen.

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Anwendung in der Medizin: Praktische Aspekte

Bei der Ultraschalluntersuchung wird Sonographiegel als Kopplungsmedium verwendet, um eine störungsfreie Übertragung der Wellen zu gewährleisten. Die hohe Bildwiederholungsfrequenz ermöglicht eine Echtzeit-Bildgebung, was schnelle Perspektivwechsel und das Nachvollziehen von Bewegungsvorgängen erlaubt.

Was macht man bei einer Sonographie? Bei einer Sonographie führt der Arzt einen Schallkopf über die zu untersuchende Körperregion und betrachtet die Bilder auf einem Monitor. Typische Anwendungsgebiete sind:

  • Gynäkologie (Frauenarzt)
  • Geburtshilfe und -vorbereitung
  • Frühkindliche Untersuchungen (Abdomen, Muskelerkrankungen, etc.)

Vocabulary: Sonographiegel - Ein spezielles Gel, das als Kopplungsmedium zwischen Schallkopf und Haut verwendet wird, um Lufteinschlüsse zu vermeiden und eine optimale Schallübertragung zu gewährleisten.

Highlight: Ultraschall Bauch Was kann man sehen? Bei einer Ultraschalluntersuchung des Bauches können Organe wie Leber, Nieren, Milz, Bauchspeicheldrüse sowie Blutgefäße und eventuelle Flüssigkeitsansammlungen sichtbar gemacht werden.

Ultraschall Gliederung Allgemeine Grundlagen Entstehung und Ausbreitung Anwendung 1. in der Medizin 1.1 Diagnostische Anwendung 1.2 Therapeu

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Vor- und Nachteile von Ultraschall

Ultraschall bietet zahlreiche Vorteile:

  • Risikoarm
  • Schmerzlos
  • Schnelle Durchführung
  • Geringe Anschaffungs- und Betriebskosten im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren
  • Umweltfreundlich

Highlight: Was ist der Unterschied zwischen Ultraschall und Sonographie? Es gibt keinen Unterschied; Sonographie ist ein anderer Begriff für die medizinische Ultraschalluntersuchung.

Example: Ultraschall Bauchorgane sinnvoll ist besonders bei der Untersuchung von Leber, Nieren, Milz und Bauchspeicheldrüse, da diese Organe gut durch Ultraschall dargestellt werden können.

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Technische Anwendungen von Ultraschall

Ultraschall findet in der Technik vielfältige Anwendungen:

  • Ultraschallbohrer
  • Ultraschallmikroskopie
  • Qualitätskontrolle in der Metalltechnik
  • Ultraschallschneiden und -schweißen

Bei der Ultraschallprüfung Metall können Strecken von bis zu 10 Metern durchdrungen werden. Dies ermöglicht die Feststellung von:

  • Fehlstrukturen und Verunreinigungen des Materials
  • Struktur und Qualität des Werkstoffs

Highlight: Ultraschallprüfung Werkstoffprüfung ist eine zerstörungsfreie Methode zur Qualitätskontrolle, die besonders in der Metallindustrie weit verbreitet ist.

Vocabulary: Ultraschallmikroskopie - Eine Technik, die Ultraschallwellen zur Erzeugung hochauflösender Bilder von Materialien oder biologischen Proben verwendet.

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Allgemeine Grundlagen des Ultraschalls

Ultraschall bezeichnet Schallwellen mit Frequenzen oberhalb des menschlichen Hörbereichs, also ab 16 kHz. In Gasen und Flüssigkeiten breitet sich Ultraschall als Longitudinalwelle aus, in Feststoffen auch als Transversalwelle. Für den Übergang von Luftschall in Festkörper oder Flüssigkeiten wird ein Koppelmedium benötigt. Je nach Material wird der Ultraschall reflektiert, absorbiert, gestreut oder durchgelassen. Auch Brechung, Beugung und Interferenz treten auf. In Luft wird Ultraschall stark gedämpft, in Flüssigkeiten kaum.

Definition: Ultraschall sind Schallwellen mit Frequenzen oberhalb von 16 kHz, die für Menschen nicht hörbar sind.

Highlight: Für die Übertragung von Ultraschall zwischen verschiedenen Medien wie Luft und Flüssigkeit wird ein Koppelmedium benötigt.

Ultraschall Gliederung Allgemeine Grundlagen Entstehung und Ausbreitung Anwendung 1. in der Medizin 1.1 Diagnostische Anwendung 1.2 Therapeu

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Qualitätskontrolle in der Metalltechnik mit Ultraschall

Die Ultraschallprüfung Stahl nutzt die Reflexion der Schallwellen, um beispielsweise Risse festzustellen. Der Prozess läuft wie folgt ab:

  1. Ein Schallimpuls trifft auf einen Schweißnahtfehler
  2. Je nach Größe und Form wird die Welle an der Trennfläche reflektiert
  3. Die zurückkehrenden Wellen werden vom Prüfkopf wieder aufgenommen
  4. Länge und Breite des Fehlers werden erkennbar

Allerdings ist die Fehlerart nur bedingt erkennbar.

Example: Bei der Ultraschallprüfung Bleche Norm werden standardisierte Verfahren angewendet, um die Qualität von Metallblechen zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie den erforderlichen Spezifikationen entsprechen.

Highlight: Die Ultraschallprüfung Klassen beziehen sich auf verschiedene Stufen der Prüfgenauigkeit und -intensität, die je nach Anwendungsbereich und Sicherheitsanforderungen gewählt werden.

Ultraschall Gliederung Allgemeine Grundlagen Entstehung und Ausbreitung Anwendung 1. in der Medizin 1.1 Diagnostische Anwendung 1.2 Therapeu

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Weitere medizinische Anwendungen von Ultraschall

In der Zahnmedizin wird Ultraschall für verschiedene Behandlungen eingesetzt. Die mechanische Wechselwirkung von hochfrequent schwingenden Arbeitsspitzen mit der bearbeiteten Oberfläche wird genutzt für:

  • Dentalhygiene
  • Parodontoseprophylaxe

In der Schönheitsmedizin findet Ultraschall ebenfalls Anwendung, insbesondere zur:

  • Auflösung oder Verflüssigung von Fettpartien im Körper

Highlight: Die Vielseitigkeit von Ultraschall in der Medizin zeigt sich in der breiten Palette von Anwendungen, von der Diagnostik bis hin zu therapeutischen und ästhetischen Behandlungen.

Example: Bei der Fettreduktion durch Ultraschall werden hochfrequente Schallwellen eingesetzt, um Fettzellen zu zersetzen, ohne dabei umliegendes Gewebe zu schädigen.

Ultraschall Gliederung Allgemeine Grundlagen Entstehung und Ausbreitung Anwendung 1. in der Medizin 1.1 Diagnostische Anwendung 1.2 Therapeu

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Ultraschall bei Fledermäusen und Delfinen

Fledermaus Ultraschall für Kinder erklärt: Fledermäuse erzeugen Ultraschallschreie in ihrem Kehlkopf mit Frequenzen von 20 bis 200 kHz. Diese Schreie werden durch den geöffneten Mund abgegeben. Wenn die Schallwellen auf einen Körper treffen, werden sie reflektiert. Die Fledermäuse analysieren dann die zurückkommenden Echos hinsichtlich Frequenz, Frequenzveränderung und Zeitabfolge.

Delfine nutzen ein ähnliches System:

  • Ihr Sehvermögen ist in trüben Gewässern begrenzt
  • Ihr Schallorientierungssystem arbeitet mit Frequenzen um 130 kHz
  • Es ermöglicht ihnen, schnell und exakt auf Hindernisse zu reagieren

Example: Stellen Sie sich vor, Sie würden in einem dunklen Raum "Hallo" rufen und anhand des Echos die Größe und Form des Raumes bestimmen können. So ähnlich funktioniert die Echoortung bei Fledermäusen und Delfinen.

Highlight: Die Fledermaus Ultraschall Frequenz liegt weit über dem menschlichen Hörbereich, was erklärt, warum wir ihre "Schreie" nicht hören können.

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• Die medizinische Anwendung umfasst sowohl diagnostische Bildgebung als auch therapeutische Verfahren
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Therapeutische Anwendungen von Ultraschall in der Medizin

Neben der Diagnostik wird Ultraschall auch therapeutisch eingesetzt. Dabei nutzt man die Wechselwirkung zwischen der eingesetzten Strahlung und dem Organismus. Zu den Anwendungsgebieten gehören:

  • Chirurgie
  • Behandlung innerer Organe
  • Augenbehandlungen
  • Therapie von Durchblutungsstörungen
  • Behandlung von Gelenkentzündungen

Eine besondere Anwendung ist die hochintensive fokussierte Ultraschalleinwirkung, die zum Schneiden von Gewebe, beispielsweise bei der Behandlung von Tumoren, eingesetzt wird.

Highlight: Kann man Entzündungen mit Ultraschall sehen? Ja, Ultraschall kann zur Diagnose von Entzündungen eingesetzt werden, indem er Schwellungen, Flüssigkeitsansammlungen oder erhöhte Durchblutung in entzündeten Bereichen sichtbar macht.

Example: In der Zahnmedizin wird Ultraschall für die Dentalhygiene und Parodontoseprophylaxe eingesetzt, wobei hochfrequent schwingende Arbeitsspitzen mechanisch auf die Zahnoberfläche einwirken.

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Entstehung und Ausbreitung von Ultraschall

Ultraschall kann auf verschiedene Weisen erzeugt werden. In Luft geschieht dies durch dynamische oder elektrostatische Lautsprecher, während für Flüssigkeiten piezoelektrische Quarz- oder Keramikschwinger verwendet werden. Die Ausbreitung erfolgt in Gasen und Flüssigkeiten als Longitudinalwellen (Längswellen), in Festkörpern sowohl als Transversalwellen (Querwellen) als auch als Längswellen.

Vocabulary:

  • Longitudinalwellen: Schallwellen, bei denen die Teilchen in Ausbreitungsrichtung schwingen.
  • Transversalwellen: Schallwellen, bei denen die Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingen.

Example: In Wasser breitet sich Ultraschall als Longitudinalwelle aus, während in einem Metallstab sowohl Längs- als auch Querwellen auftreten können.

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Ultraschallschneiden und -schweißen

Ultraschall wird auch zum Schneiden und Schweißen eingesetzt:

  • Die Schnittqualität und -leistung sind besser als bei normalen Klingen
  • Beim Schneiden kann gleichzeitig versiegelt werden, was ein Ausfransen verhindert
  • Ultraschallschweißen Metall ist besonders bei sehr dünnen Materialien effektiv

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Highlight: Ultraschall bei Metall im Körper kann in der medizinischen Diagnostik problematisch sein, da Metallimplantate die Schallwellen stark reflektieren und das Bild stören können.

Example: Beim Ultraschallschweißen von Kunststoffteilen werden die zu verbindenden Oberflächen durch hochfrequente Schwingungen erwärmt und unter Druck miteinander verschmolzen.

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Example: Ultraschall Bauchorgane sinnvoll ist besonders bei der Untersuchung von Leber, Nieren, Milz und Bauchspeicheldrüse, da diese Organe gut durch Ultraschall dargestellt werden können.

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  • Ultraschallbohrer
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Bei der Ultraschallprüfung Metall können Strecken von bis zu 10 Metern durchdrungen werden. Dies ermöglicht die Feststellung von:

  • Fehlstrukturen und Verunreinigungen des Materials
  • Struktur und Qualität des Werkstoffs

Highlight: Ultraschallprüfung Werkstoffprüfung ist eine zerstörungsfreie Methode zur Qualitätskontrolle, die besonders in der Metallindustrie weit verbreitet ist.

Vocabulary: Ultraschallmikroskopie - Eine Technik, die Ultraschallwellen zur Erzeugung hochauflösender Bilder von Materialien oder biologischen Proben verwendet.

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Ultraschall bezeichnet Schallwellen mit Frequenzen oberhalb des menschlichen Hörbereichs, also ab 16 kHz. In Gasen und Flüssigkeiten breitet sich Ultraschall als Longitudinalwelle aus, in Feststoffen auch als Transversalwelle. Für den Übergang von Luftschall in Festkörper oder Flüssigkeiten wird ein Koppelmedium benötigt. Je nach Material wird der Ultraschall reflektiert, absorbiert, gestreut oder durchgelassen. Auch Brechung, Beugung und Interferenz treten auf. In Luft wird Ultraschall stark gedämpft, in Flüssigkeiten kaum.

Definition: Ultraschall sind Schallwellen mit Frequenzen oberhalb von 16 kHz, die für Menschen nicht hörbar sind.

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  1. Ein Schallimpuls trifft auf einen Schweißnahtfehler
  2. Je nach Größe und Form wird die Welle an der Trennfläche reflektiert
  3. Die zurückkehrenden Wellen werden vom Prüfkopf wieder aufgenommen
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Example: Bei der Ultraschallprüfung Bleche Norm werden standardisierte Verfahren angewendet, um die Qualität von Metallblechen zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie den erforderlichen Spezifikationen entsprechen.

Highlight: Die Ultraschallprüfung Klassen beziehen sich auf verschiedene Stufen der Prüfgenauigkeit und -intensität, die je nach Anwendungsbereich und Sicherheitsanforderungen gewählt werden.

Ultraschall Gliederung Allgemeine Grundlagen Entstehung und Ausbreitung Anwendung 1. in der Medizin 1.1 Diagnostische Anwendung 1.2 Therapeu

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In der Zahnmedizin wird Ultraschall für verschiedene Behandlungen eingesetzt. Die mechanische Wechselwirkung von hochfrequent schwingenden Arbeitsspitzen mit der bearbeiteten Oberfläche wird genutzt für:

  • Dentalhygiene
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In der Schönheitsmedizin findet Ultraschall ebenfalls Anwendung, insbesondere zur:

  • Auflösung oder Verflüssigung von Fettpartien im Körper

Highlight: Die Vielseitigkeit von Ultraschall in der Medizin zeigt sich in der breiten Palette von Anwendungen, von der Diagnostik bis hin zu therapeutischen und ästhetischen Behandlungen.

Example: Bei der Fettreduktion durch Ultraschall werden hochfrequente Schallwellen eingesetzt, um Fettzellen zu zersetzen, ohne dabei umliegendes Gewebe zu schädigen.

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Fledermaus Ultraschall für Kinder erklärt: Fledermäuse erzeugen Ultraschallschreie in ihrem Kehlkopf mit Frequenzen von 20 bis 200 kHz. Diese Schreie werden durch den geöffneten Mund abgegeben. Wenn die Schallwellen auf einen Körper treffen, werden sie reflektiert. Die Fledermäuse analysieren dann die zurückkommenden Echos hinsichtlich Frequenz, Frequenzveränderung und Zeitabfolge.

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  • Ihr Sehvermögen ist in trüben Gewässern begrenzt
  • Ihr Schallorientierungssystem arbeitet mit Frequenzen um 130 kHz
  • Es ermöglicht ihnen, schnell und exakt auf Hindernisse zu reagieren

Example: Stellen Sie sich vor, Sie würden in einem dunklen Raum "Hallo" rufen und anhand des Echos die Größe und Form des Raumes bestimmen können. So ähnlich funktioniert die Echoortung bei Fledermäusen und Delfinen.

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