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"Schwächung" bezeichneten Methode wird die in einem Wassertank gemessene
Schallausgangsleistung entsprechend dem Verhalten der Ultraschallausbreitung in Gewebe
korrigiert. Per Definition wird ein bestimmter durchschnittlicher Schwächungskoeffizient
verwendet, der einem Verlust von 0,3 dB/cm/MHz entspricht. Dies bedeutet, dass sich die
Intensität von Ultraschall pro Zentimeter Abstand vom Schallkopf um 0,3 dB/MHz verringert.
Dies kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
Hierbei gilt: I
ist die geschwächte Intensität, I
atten
Intensität (im Abstand z), fc ist die Mittenfrequenz der Ultraschallwelle (gemessen in Wasser)
und z ist der Abstand vom Schallkopf. Die Gleichung für die Druckschwächung ist ähnlich,
es wird jedoch ein Schwächungskoeffizient von 0,15 dB/cm/MHz verwendet, d. h. die Hälfte
des Intensitätskoeffizienten. Der Intensitätskoeffizient beträgt das Doppelte des
Druckkoeffizienten, da die Intensität proportional zum Quadrat des Drucks ist.
Obwohl der gewählte Schwächungskoeffizient von 0,3 dB/cm/MHz deutlich niedriger ist als
der Wert für festes Gewebe im Körper, wurde er für fetale Untersuchungen zugrunde gelegt.
Bei fetalen Untersuchungen im ersten Trimester kann zwischen Schallkopf und Fötus eine
signifikante Flüssigkeitsstrecke liegen, und die Schwächung in Flüssigkeit ist sehr gering.
Zur Berücksichtigung dieser Tatsache wurde ein niedrigerer Schwächungskoeffizient
gewählt.
14.7.2 Grenzwerte der Schallausgangsleistung
Nach den Track-3-Bestimmungen der FDA wurde das Schwächungsverfahren für die
nachstehend aufgeführten FDA-Grenzwerte für die Schallausgangsleistung herangezogen.
Die maximale Schallausgangsleistung jedes Schallkopfs muss in allen Betriebsmodi
unterhalb dieser Grenzwerte liegen.
FDA-Grenzwerte für die Schallausgangsleistung („Track 3", geschwächte Werte)
Anwendung
I
(Application)
Regionen
(außer Augen)
14.7.3 Unterschiede zwischen tatsächlichem und
angezeigtem MI und TI
Im Betrieb zeigt das System dem Bediener den Schallausgangsparameter TI (thermischer
Index) oder MI (mechanischer Index) an. (In einigen Fällen werden auch beide Parameter
angezeigt.) Diese Parameter wurden als allgemeine Indikatoren für das Risiko thermischer
bzw. mechanischer Wirkungen der Ultraschallwelle entwickelt. Sie zeigen dem Bediener an,
ob eine bestimmte Systemeinstellung die Gefahr eines thermischen oder mechanischen
Effekts erhöht oder verringert. Insbesondere wurden die Parameter zu dem Zweck
entwickelt, die Umsetzung des ALARA-Prinzips zu erleichtern. Wenn der Bediener eine
bestimmte Systemeinstellung ändert, wird die mögliche Auswirkung der geänderten
Ausgangsleistung angezeigt. Der thermische Index ist jedoch aus mehreren Gründen nicht
identisch mit dem Temperaturanstieg im Körper. Zunächst waren einige vereinfachende
Annahmen nötig, um einen einzelnen Index für die Anzeige zu entwickeln. Die wichtigste
Annahme besteht in der Anwendung des oben beschriebenen Schwächungskoeffizienten,
=
I
I
atten
water
2
(mW/cm
)
I
spta.3
sppa.3
720
×
×
(
. 0
/ 3
10
f
z
)
×
－
10
c
ist die im Wassertank gemessene
water
2
(W/cm
)
oder
≤ 190
MI
≤ 1,9
Erzeugte Schallfelder 14-5
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