超音波の原理１０「音響インピーダンス」

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超音波診断の表示法「Ｂモード」は白黒のグレースケール表示画像です。

Ｂモードは超音波の反射信号（プローブに返ってきた超音波）の強弱を輝度として二次元的に表示しているのです。

それでは、「反射波の強弱」は何が原因で起きるのでしょうか？

プローブから送信された超音波が生体内を進む時、組織間に音響インピーダンスの差が大きいほど、超音波は強く反射され、逆に音響インピーダンスの差が小さいと、超音波はあまり反射せずに透過する量が多くなります。

超音波の反射は音響インピーダンスに差があるために起こるのです。

「音響インピーダンス」？

簡単に言うと「組織固有の抵抗値」と考えてもらうとよいのではないでしょうか。

音響インピーダンスは「組織の密度×組織の音速」で表されます。

密度はともかくとして、「組織の音速」とは??

空気中を音が伝わる速度は約340ｍ/secです。水の中では約1480ｍ/sec（20℃）ですから、空気中の4倍以上のスピードで音が伝わります。

これと同じように、身体の中も組織によって音が伝わる速度が違うのです。

一般的に肝臓であれば1500～1600ｍ/secくらい、骨は2500～4500ｍ/sec
くらいといわれています。

音の伝搬速度

音響インピーダンスは密度×音速ですから、組織によって持っている音響インピーダンスが違うのです。

超音波の反射は音響インピーダンスに差があるために起こります。

体の中は様々な細胞や組織からなっていますので、組織と組織の間で音響イン
ピーダンスに差があります。

音響インピーダンスに差があれば、そこに反射がおきる。
組織間で音響インピーダンスの差が大きいほど反射が強くなります。

反射が強いと、輝度が高く（白っぽく・エコーレベルが高く）、逆に組織間の音響インピーダンスの差が小さいと、輝度が低く（黒っぽく・エコーレベルが低く）なるのです！

この理屈は理解しておいてくださいね。