Bildgebende Verfahren, die bei Tieren durchgeführt werden können, sind Ultraschall und Röntgen. Eine der in der Praxis am häufigsten verwendeten bildgebenden Verfahren ist der Ultraschall.
Prinzip der veterinärmedizinischen Ultraschallbildgebung
Ultraschall ist eine Schallwelle, die für das menschliche Ohr unhörbar ist. Schallwellen über 20 kHz werden als Ultraschall bezeichnet, Schallwellen unter 20 Hz als Infraschall. Die für die medizinische Bildgebung verwendeten Ultraschallfrequenzen liegen in der Regel über dem für das menschliche Ohr hörbaren Bereich: etwa 2 MHz bis 20 MHz.
Um Ultraschall nutzen zu können, müssen wir ihn zunächst erzeugen. Wir brauchen etwas, das Schwingungen erzeugt, die sich durch das Gewebe des Tieres ausbreiten. Hier ist ein spezielles Material namens „piezoelektrischer Kristall“. Dieses Material hat eine ganz besondere Eigenschaft. Wird an den piezoelektrischen Kristall (in der Abbildung unten grün dargestellt) Spannung angelegt, dehnt er sich aus. Wird die Spannung entfernt, schrumpft er wieder auf seine ursprüngliche Dicke. Wird die Spannung wiederholt und schnell angelegt und entfernt, dehnt sich der piezoelektrische Kristall schnell aus und entspannt sich wieder, wodurch Ultraschall erzeugt wird.
Der piezoelektrische Kristall hat eine weitere sehr nützliche Eigenschaft, die ihn auch zum Empfangen von Ultraschall geeignet macht. Wenn ein piezoelektrischer Kristall komprimiert wird, erzeugt er eine Spannung. Diese Eigenschaft wird genutzt, um den Ultraschall zu „hören“, der nach dem Aufprall auf ein Objekt zurückkehrt. Trifft der zurückkommende Ultraschall auf den piezoelektrischen Kristall, wird dieser komprimiert. Der Kristall erzeugt dann eine Spannung, die der Intensität des auftreffenden Ultraschalls entspricht.
Ultraschallgeräte können denselben piezoelektrischen Kristall zum Senden und Empfangen von Ultraschall verwenden. Zunächst legt das Ultraschallgerät eine Spannung an den Kristall an, wodurch dieser sich ausdehnt und sendet. Anschließend schaltet das Ultraschallgerät schnell in den Empfangsmodus, indem es die Spannung am piezoelektrischen Kristall überwacht. Dieser Sende- und Empfangszyklus wiederholt sich sehr schnell.
Der Übersichtlichkeit halber ist im obigen Beispiel nur ein Kristall dargestellt. Tatsächlich besteht die Ultraschallsonde aus einer Vielzahl einzelner piezoelektrischer Kristalle. Die von den Kristallen gesammelten Informationen werden von einem Computer verarbeitet und auf dem Bildschirm angezeigt.
So funktioniert die Ultraschallbildgebung.
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Veröffentlichungszeit: 29. November 2022