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MED
Artikel-Nr. VK-MED07

MED07 Ultraschall-Test-Phantom

Untersuchung eines Ultraschall-Test-Phantoms mit Normalprüfkopf und/oder Arraysonde. Beurteilung von Genauigkeit und Leistungsfähigkeit des Ultraschallsystems hinsichtlich Auflösung, Totzone und weiterer Parameter

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Gegenstand des Versuchs

Im Versuch wird ein Ultraschall-Test-Phantom mit einem Normalprüfkopf und/oder einer Arraysonde untersucht. Anhand von stabförmigen Targets, die in Form funktionaler Gruppen angeordnet sind, wird die Genauigkeit und Leistungsfähigkeit des verwendeten Ultraschallsystems hinsichtlich Auflösung, Totzone sowie weiterer Parameter beurteilt.

Keywords: Schalllaufzeit, Schallgeschwindigkeit, Schallschwächung, Schallfeld, Reflexion, A-Bild, B-Bild, Grauwertkodierung, Auflösung, Fokussierung, Sendeleistung, Gesamtverstärkung, TGC, Dynamikbereich, Tote Zone

Theoretische und praktische Aspekte zum Versuch

Ultraschall-Test-Phantome werden zur Qualitätssicherung und zur routinemäßigen Kontrolle der Genauigkeit und Leistungsfähigkeit von bildgebenden Ultraschallsystemen verwendet. Solche Test-Phantome sind ferner ausgezeichnete Untersuchungsobjekte für die Einführung in die zweidimensionale Bildgebung mit Ultraschall.
Das gewebeäquivalente Material von Test-Phantomen für medizinische Ultraschallsysteme weist im Allgemeinen physikalische Eigenschaften auf, die den akustischen Eigenschaften des menschlichen Gewebes ähneln. In das Material können verschiedenartige Teststrukturen eingebettet sein, die eine objektive und vergleichbare Beurteilung der Abbildungseigenschaften von Ultraschallgeräten ermöglichen.

Ergebnisse

GS200i:
Mit dem 2-MHz-Normalprüpf werden A-Bilder und handgeführte B-Bilder des Phantoms aufgenommen. Aus Laufzeitmessungen der Echos der vertikalen bzw. horizontalen Testgruppen wird eine tatsächliche Schallgeschwindigkeit im Phantom von ca. 1465 m/s bestimmt.

GS200i oder Gi210:
Axiale Abstandsmessungen in den B-Bild-Scans, die mit der Arraysonde aufgenommen wurden (linke Abbildung), zeigen einen Messfehler von ca. 5%, wenn als Schallgeschwindigkeit ein Werte von 1540 m/s angenommen wird. Dieser Wert ist ein Mittelwert der Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen menschlichen Geweben und wird in vielen medizinischen Ultraschallsystem als Standardwert verwendet.

Die Untersuchung der Testgruppen für die axial und laterale Auflösung (rechte Abbildung) zeigt für das Messsystem eine Verbessungen der Auflösung mit zunehmender Schallfrequenz sowie eine Verschlechterung mit zunehmender Messtiefe.

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