Thermische Wirkungen von Ultraschall

Zusammenfassung

Ziel: Die diagnostische Ultraschalluntersuchung in der Medizin ist ein leistungsfähiges, aussagekräftiges und auch sicheres Verfahren. Es werden Methoden, Schlussfolgerungen und Handlungsrichtlinien für einen verantwortungsvollen Umgang mit diagnostischem Ultraschall dargestellt. Methode und Resultate: Aufgrund der stetigen Erhöhung der eingebrachten Leistungen kann die Diagnose mit Ultraschall nicht mehr in jedem Fall als vollkommen risikolos angesehen werden. Insbesondere die Erhöhung der Temperatur des Gewebes infolge der Absorption von Ultraschall stellt in bestimmten Anwendungen ein Gefährdungspotenzial dar. Im Beitrag werden die physikalischen und methodischen Grundlagen für den Weg der quantitativen Abschätzung des Risikopotenzials bei einer konkreten Behandlung dargestellt. Es werden mathematische Modelle sowie der thermische Index erläutert. Schlussfolgerungen: Unter Beachtung bestimmter Handlungsrichtlinien, die sich aus unseren Untersuchungen ergeben, wird der verantwortungsvolle Umgang mit diagnostischem Ultraschall erleichtert.

Thermal Effects of Ultrasound

Aim: Diagnostic ultrasound is a powerful, versatile and safe investigation tool in modern medicine. Methods are described, and conclusions are drawn and recommendations given for a responsible use of diagnostic ultrasound. Method and results: Because of the increasing ultrasonic power penetrating the body, diagnostic techniques cannot always be applied without risk. The increase in temperature induced by ultrasound absorption should be considered a potential hazard in certain applications. The paper presents the physical basis for a quantitative estimation of the risk of a specific treatment plan. Mathematical models and the thermal index are described. Conclusion: Our findings and recommendations form a viable basis for the responsible use of diagnostic ultrasound.

Schlüsselwörter:

Ultraschallsicherheit - Diagnostischer Ultraschall - Thermische biologische Wirkungen - Temperaturerhöhung - Thermischer Index

Key words:

Ultrasound safety - Diagnostic ultrasound - Thermal effects - Temperature increase - Thermal index

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1 Die Schallschwächung α setzt sich aus den Anteilen Absorption und Verluste durch Streuung zusammen: α = α_A + α_s.

2 Die Buchstaben „spta” stehen für „spatial-peak temporal-average”.