Ultraschall-Computertomografie und Scan-Methoden (Ultraschall-Experimentierset 9)

Mit diesem Set können umfassende und anschauliche Experimente zu speziellen Messverfahren mittels Ultraschall in der studentischen Ausbildung an Hochschulen und Fachhochschulen durchgeführt werden. Im Fokus steht die Vermittlung von Kenntnissen über den Aufbau und die Funktionsweise computertomografischer Messsysteme. Die durch die Anwendung in der medizinischen Röntgendiagnostik bekannte Tomografie basiert, unabhängig von der Art des verwendeten Messsignals (Röntgen, Kernspin, Ultraschall etc.), auf Dämpfungseffekten und der Auswertung durch Faltungsalgorithmen. Die Entstehung eines CT-Bildes wird im Versuch PHY09 Schritt für Schritt am Beispiel der Ultraschalltomografie erklärt und demonstriert. Durch die Verwendung von Ultraschall als Messsignal können zwei unterschiedliche Bilder aufgezeichnet und ausgewertet werden: das Dämpfungs- und das Schallgeschwindigkeitstomogramm des Testobjekts. Es können auch eigene Untersuchungsobjekte gescannt werden. Damit bietet sich die Möglichkeit einer interessanten Gestaltung des studentischen Praktikums.Ferner eignet sich das Set hervorragend zum Scannen beliebiger Probekörper. So können Schnittbilder (B-Bilder) medizinischer Objekte, wie z. B. des Brustmodells, genauso mit hoher Bildqualität dargestellt werden wie auch Linienscans verschiedener Testblöcke aus dem Bereich zerstörungsfreie Prüfung. Die Scanbilder zeigen eine hohe laterale Auflösung. Durch den Einsatz verschiedener Sonden können die Messparameter an die entsprechenden Untersuchungsobjekte angepasst werden.Zur Vertiefung der Kenntnisse zur Ultraschallmesstechnik, z. B. in der Ausbildung von Medizintechnikern, kann der Scanner auch zur Messung von Schallfeldeigenschaften wie Bündelbreite, Fokuszone, Intensitätsverteilung und Nahfeldlänge eines Schallwandlers verwendet werden. Das Verständnis für die Eigenschaften von komplexen Interferenzmustern innerhalb des Schallfeldes einer Ultraschallsonde ist eine entscheidende Voraussetzung für die Verbesserung der Bildqualität in der medizinischen Diagnostik.
Das Ultraschall-Experimentierset beinhaltet eine Vielzahl von Themenbereichen, so dass mit ihm in nahezu allen medizinischen, wissenschaftlichen und technischen Ausbildungsbereichen anspruchsvolle Experimente durchgeführt werden können.