Wiederhall
Wiederhallungsartefakte treten auf, wenn zwei oder mehr stark reflektierende Strukturen parallel zueinander liegen und der Weg des Ultraschallstrahls senkrecht zu diesen stark reflektierenden Strukturen verläuft ( Abbildung 6.1 ). Die Ultraschallimpulse werden zwischen den hochreflektierenden Strukturen oder zwischen einer hochreflektierenden Struktur und dem Schallkopf mehrfach reflektiert. Das Ultraschallgerät zeigt diese Reflexionen als eine Reihe heller, paralleler Linien in regelmäßigen Abständen distal der reflektierenden Struktur(en) an, deren Helligkeit mit der Tiefe abnimmt. Das Ultraschallgerät ordnet die Tiefe den Strukturen auf der Grundlage der Zeitverzögerung der zurückkehrenden Echos zu. Echos, die nach einer einzigen Reflexion zum Schallkopf zurückkehren, wird eine entsprechende feste Tiefe zugewiesen, im Gegensatz zu Echos mit mehreren Reflexionen, denen zunehmend größere Tiefen zugewiesen werden.
Gewebegrenzungen, bei denen ein großer Unterschied in der Schallgeschwindigkeit zwischen den beiden Geweben besteht, sind stark reflektierend. Dieses Maß für den Widerstand gegen den Durchgang von Ultraschallwellen durch ein Material oder Gewebe wird als akustische Impedanz bezeichnet. Die Menge der an einer Gewebeschnittstelle reflektierten Schallwellen ist direkt proportional zum Unterschied der akustischen Impedanz zwischen zwei benachbarten Geweben. Besteht kein Unterschied in der akustischen Impedanz zwischen zwei verschiedenen Geweben, so werden keine Schallwellen reflektiert, besteht jedoch ein erheblicher Unterschied in der akustischen Impedanz, so wird ein großer Teil der Schallwellen zum Schallkopf zurückreflektiert. Nachhallartefakte treten an Gewebegrenzflächen mit großen Unterschieden in der akustischen Impedanz auf. Ein klassisches Beispiel für ein Nachhallartefakt tritt in der normalen Lunge an der Pleuraoberfläche auf, die so genannten A-Linien (Abbildungen 6.1 und 6.2). Dieses spezielle Nachhall-Artefakt wird durch Mehrfachreflexionen zwischen der stark reflektierenden Pleuraoberfläche und der Haut-Schallkopf-Grenzfläche verursacht. Nachhallartefakte können bei der Beurteilung von Gewebemerkmalen nützlich sein, sie können jedoch eine angemessene Bildaufnahme von tieferen Strukturen behindern.
Ein paar Techniken können eingesetzt werden, um die Auswirkungen von Nachhallartefakten zu minimieren. Da Nachhall entsteht, wenn der Ultraschallstrahl stark reflektierende Strukturen senkrecht durchquert, kann eine Anpassung des Einfallswinkels des Schallkopfs das Auftreten von Nachhall verringern. Ebenso kann eine Verringerung des Abstands zwischen dem zu untersuchenden Objekt und dem Ultraschallwandler das Auftreten von Nachhallartefakten verringern. Tissue Harmonic Imaging (THI) kann Artefakte durch Filterung der verwendeten Grundfrequenzen (Originalfrequenzen) reduzieren. Es wird nur das Doppelte der Originalfrequenz übertragen und die Breite des Ultraschallstrahls wird verringert. Dies verbessert die Bildqualität, indem Artefakte verringert, die räumliche Auflösung verbessert und die Eindringtiefe erhöht wird.
Eine besondere Art von Nachhall-Artefakt, das so genannte Kometenschweif-Artefakt, entsteht, wenn Schallwellen zwischen zwei stark reflektierenden Oberflächen in unmittelbarer Nähe reflektiert werden. Kometenschweife erscheinen klassischerweise als helle vertikale Linien mit einer sich verjüngenden Form. Nach mehreren Reflexionen nimmt die Amplitude der zurückkehrenden Echos ab, was sich als Verengung der Linien im Vergleich zum ursprünglichen Echo zeigt. Diese „Stapelung“ heller horizontaler Linien, die sehr dicht beieinander liegen und deren Breite allmählich abnimmt, erzeugt ein Bild heller, sich verjüngender vertikaler Linien (Video 6.1 
). Comet-Tail-Artefakte können bei normalen und abnormalen Lungen auftreten und werden in Kapitel 9 ausführlicher beschrieben.
Das Ring-Down-Artefakt ähnelt dem Kometenschweif-Artefakt, wird aber durch einen anderen Mechanismus erzeugt ( Abbildung 6.3 ). Die Quelle des Ring-Down-Artefakts ist eine kleine Flüssigkeitstasche, die von umgebenden Luftblasen eingeschlossen wird. Die Ultraschallwellen treffen auf eine eingeschlossene Flüssigkeitstasche, die Schallwellen schwingen in der Flüssigkeit mit und eine kontinuierliche Schallwelle wird zum Schallkopf zurückgesendet. Die vom Ultraschallwandler erfassten Resonanzschwingungen werden als helle vertikale Linien angezeigt, die sich bis tief in die eingeschlossene Flüssigkeit erstrecken. Das Ring-Down-Artefakt wird oft mit dem Kometenschwanz-Artefakt gleichgesetzt, hat aber einen ganz anderen Ursprung.
