Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Prędkościpropagacjifaldźwiękowychwróżnych
tkankachimateriałachzostałyzestawionewtabeli
2.1.Prędkośćśredniawtkankachmiękkich,wyno-
sząca1540m/s,jestwartościąodniesieniadlasy-
stemupomiarowego,wjakijestzwyklezaopatrzo-
nykażdyultrasonograf.Prędkośćrozchodzeniasię
dźwiękujestwielkościącharakterystycznądladane-
goośrodka(tkanki),cooznacza,żeprzyprzejściu
zjednegoośrodkadodrugiegozmieniasiętylkodłu-
gośćfali,ponieważczęstotliwośćjestokreślonaprzez
źródłoinieulegaprzytymzmianie.Długośćfali
λ
iczęstotliwośćfzwiązanesązprędkościąpropagacjic
dobrzeznanązależnością:c=
λ
f.
Wartościdługościfaliultradźwiękowejrozchodzą-
cejsięwtkankachmiękkichdlaczęstotliwości3,5,
5,0i7,5MHz,stosowanychnajczęściejwultrasono-
grafii,wynosząodpowiednio:0,44,0,31i0,21mm.
Opornośćakustycznatkanek.Zpropagacjąpłaskiej
faliultradźwiękowejwtkankachwiążesiępojęcie
opornościakustycznejwłaściwej,zwanejteżim-
pedancjąakustyczną.Wyrażająwzór:Z=
ρ
c.Prze-
kształcająctorównanie,możnawykazać,żeopor-
nośćakustycznazależyodgęstościtkankiijejsprę-
żystości,wedługwzoruZ=√
ρ
E.Parametrtendla
różnychtkanekmaróżnąwartość(patrztab.2.1)
idecydujewobrazieUSGoechogenicznościnarzą-
dówitkanek.
Natężeniefali.Drugimważnymparametrem,który
decydujeozasięguwiązkiultradźwiękowej,awięc
omożliwościobrazowaniastrukturleżącychgłębo-
kowcielepacjenta,jestnatężeniefali.Określaono
ilośćenergiiprzenoszonejprzezfalęwciągusekundy
przypadającąnajednostkowąpowierzchnięprosto-
padłądokierunkurozchodzeniasięfaliiwyrażasię
wW/m2.Natężeniewiązkiultradźwiękowejreguluje
się,zmieniającnapięciezasilaniaprzetwornika.
Oddziaływanieultradźwiękówztkankami.Fala
ultradźwiękowarozchodzącasięwtkankachulega
odbiciu,załamaniu,ugięciu,rozproszeniuiabsorp-
cji.Ilościowyudziałtychzjawiskzależyodrodzaju
tkanki,częstotliwościultradźwięków,wzajemnego
stosunkudługościfalidorozmiarówobiektu(struk-
tury),orientacjipowierzchniioporuakustycznego
ośrodka.Jeślifalarozchodzisięwakustyczniejed-
norodnymośrodkuidocieradogranicyzośrodkiem
oróżnejimpedancjiwłaściwej,ulegaodbiciuizała-
maniu.
Odbicie.
Jeślipłaskafalaultradźwiękowapadapro-
stopadlenagranicędwóchośrodkówoimpedancji
akustycznejZ
1iZ
2,toczęśćenergii,jakaulegaodbi-
ciu,jestokreślanawzorem:
R
=
I0
Ir
=
Z1–
Z1
+
Z2
Z2
2
gdzie:R–współczynnikodbicia,
I
I
0–natężeniefalipadającej,
r–natężeniefaliodbitej.
Częśćenergiifaliprzechodzącadodrugiego
ośrodkarównajest1–R.Rozważmyprzypadekprze-
chodzeniafaliultradźwiękowejztkankimiękkiej
dopowietrza.Popodstawieniudowzoruwartości
Z
1iZ
2obliczonywspółczynnikodbiciawyniesie
0,9989,atransmisjiT=0,001,coprzekonujenas,
żeprawiecałaenergiapadającejfaliulegaodbiciu
ipraktycznieniestwierdzasięprzechodzeniafali
dodrugiegoośrodka,tojestdopowietrza.Przykład
tenwyjaśnia,dlaczegoprzestrzeniewypełnionega-
zem(jelita,płuca)uniemożliwiająuwidocznienie
tkanekleżącychzanimi.Jednocześnieuzasadniato
koniecznośćstosowaniawultrasonografiiśrodków
sprzęgającychwpostaciżelu,parafinyitp.wcelu
zapobiegnięciaodbiciufaliultradźwiękowejprzez
Tabela2i1iPrędkościpropagacjifaldźwiękowychwróżnychtkankachimateriałach
Powietrze
Woda
Tkankatłuszczowa
Tkankimiękkie
(średnio)
Mózg
Wątroba
Nerki
Materiał
330
1495
1450
1540
1540
1550
1560
dźwięku(m/s)
Prędkość
0,0004
1,49
1,38
1,63
1,55
1,64
1,62
(kgm–2s–1106)
Impedancja
ρc
Krew
Śledziona
Mięśnie:
.wzdłużwłókien
.wpoprzekwłókien
Soczewkaoka
Kości(pokrywy
czaszki)
Materiał
1570
1578
1592
1610
1620
4080
dźwięku(m/s)
Prędkość
1,66
1,67
1,70
1,72
–
3,75–7,38
Impedancja
(kgm–2s–1106)
ρc
8
czĘśĆOGÓLNA
