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Messungen hochintensiver fokussierter Ultraschallfelder (HIFU) bei klinischen Amplituden: primäre Hydrophonkalibrierung, Wellenformentfaltung und Unsicherheitsbestimmung

* Presenting author
Day / Time: 21.03.2018, 10:20-10:40
Room: MW 2050
Typ: Regulärer Vortrag
Session: Ultraschall
Abstract: Hochintensive fokussierte Ultraschallfelder (HIFU) lassen sich mit speziellen robusten Hydrophonen charakterisieren, die den in klinischen Anwendungen z. B. zur Tumorablation vorkommenden extremen Schalldrücken standhalten. Solche geeigneten Hydrophone weisen im Allgemeinen keinen flachen Frequenzgang auf, da das Empfangselement durch zusätzliche Schutzschichten vor Kavitationsschäden bewahrt werden muss. Für eine objektive Wellenformmessung ist daher die Entfaltung der gemessenen Signalspannungen mit dem Frequenzgang des Hydrophons erforderlich. Zur Vermeidung von übermäßigem hochfrequentem Rauschen wird in diesem Zusammenhang auch eine Tiefpassfilterung zur Regularisierung eingesetzt. Anhand von beispielhaften Messungen wird im Beitrag die gesamte metrologische Kette beschrieben, von der erweiterten primären Hydrophonkalibrierung in Amplitude und Phase in einem weiten Frequenzbereich über die eigentliche Hydrophonmessung hin zur Wellenformentfaltung und Unsicherheitsbestimmung für die aus den entfalteten Signalen erhaltenen Schallfeldparameter inklusive des Unsicherheitsbeitrags durch die Regularisierung. Auch außerhalb der HIFU Feldcharakterisierung können alle genannten Schritte in der Ultraschallexposimetrie vorteilhaft eingesetzt werden und sollen zukünftig entsprechend verbessert in neuen Ausgaben der internationalen Normen zur Hydrophonmesstechnik Berücksichtigung finden.