超音波物理学における屈折
超音波物理学の屈折は、異なる音響インピーダンスである培地から別の培地に通過する超音波ビームの曲げです。 これは、超音波波が身体をどのように伝播するか、そして画像がどのように生成されるかを理解するための重要な概念です。
これが故障です:
1。音響インピーダンス:
*体内の各組織には異なる音響インピーダンスがあります (Z)、これは密度(ρ)の積であり、その組織の音の速度(c)です。
*音響インピーダンスが高いほど、超音波波が培地を通過するのは難しくなります。
2。スネルの法則:
*屈折は Snellの法則に従います 、屈折角(θ1)の正弦の屈折角(θ1)の正弦帯(θ2)の比は、2つの培地(C1およびC2)の音の速度の比に等しいと述べています。
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sin(θ1) / sin(θ2)=c1 / c2
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3。超音波イメージングへの影響:
* 横分解能: 屈折は、音ビームを曲げることにより画像を歪め、構造の不正確な位置につながる可能性があります。この効果は、2つのメディア間で音響インピーダンスに大きな違いがある場合、より顕著です。
* アーティファクト生成: 屈折は、根底にある構造を曖昧にする可能性のあるシャドーイングなどの画像のアーティファクトを引き起こす可能性があります。
* ビームステアリング: 屈折を使用して、体の特定の領域を標的とするのに役立つ超音波ビームを操縦できます。
4。例:
* 筋肉(低音響インピーダンス)から骨(高い音響インピーダンス)に通う音波は、正常に向かって曲がります。 これにより、骨が実際よりも大きく見えるようになります。
* 水(低音響インピーダンス)から脂肪(より高い音響インピーダンス)に通る音波は、通常から離れて曲がります。 これにより、実際よりも脂肪が薄く見えるようになります。
5。緩和手法:
* 高周波トランスデューサーの使用: 高周波トランスデューサーは、波長が小さい梁を生成し、屈折しやすくなります。
* 特殊なイメージング技術の使用: ハーモニックイメージングなどの一部のイメージング技術は、屈折アーティファクトの影響を受けにくいです。
* 複数のトランスデューサーを使用: 複数のトランスデューサーを使用して、屈折の影響を受けにくい複合画像を作成できます。
要約すると、屈折を理解することは、超音波画像を正確に解釈するために不可欠です。画像の歪みとアーティファクトの両方につながる可能性がありますが、サウンドビームを操作する機会も提供します。