Berechnung von Ultraschall-Reflektoren mit kommerziellen Optikprogrammen

Stark gebündelter und konzentrierter Ultraschall wird in der Urologischen Praxis zur Zertrümmerung von Nierensteinen (mit sog. Lithotriptern) und auch in der Orthopädie zur Beseitigung von Knochen-auswüchsen, wie z.B. Fersenspornen, eingesetzt. Erforderlich ist dabei, eine Ultraschallquelle in Form einer Funkenentladung auf ein Target abzubilden. Wenn man die Ultraschallausbreitung strahlen-geometrisch betrachtet, können kommerzielle Optikprogramme hierzu prinzipiell eingesetzt werden. Dies stößt jedoch auf Schwierigkeiten auf Grund gewisser Vorgaben: 1. Die Abbildung der Ultraschallquelle darf nicht punktförmig erfolgen, sondern sollte aus praktischen Erfordernissen heraus die Form einer in axialer Richtung ausgedehnten Brennlinie, am besten eine von zylindrischer Form bestimmter Länge, haben. 2. Für eine korrekte Darstellung der Spotbilder als Maß für die Energiekonzentration ist die kugelförmige Ausstrahlungscharakteristik und Energieverteilung der Ultraschallquelle unbedingt zu berücksichtigen. Es wird gezeigt wie beide Probleme theoretisch und mit Hilfe eines gegebenen Optikprogramms gelöst wurden und wie insbesondere eine kugelsymmetrische Emission der Quelle simuliert werden kann.