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초음파진단기기

 

1. 초음파의 물리적 특성

 

  1) 음파는 전자파와 마찬가지로 파동의 일종이다. 

       그러나 전자파는 진공에서도 잘 진행하지만 음파는 반드시 매질이 있어야 진행한다는 차이가 있다.

 

  2) 음파는 매질의 진동 방향과 음파의 진행방향이 같은 횡파이다.

  3) 음파도 마찬가지로 진동하는 주파수를 갖는다.

 

  4) 초음파는 반사, 굴절, 산란, 흡수, 감쇄등의 물리적 현상이 있다.

 

  5) 매질의 음향임피던스는 물질의 밀도와 음속의 곱으로 결정된다.

 

  2. 초음파 트랜스듀서(transducer)

 

  1) 전기적인 에너지를 음파에너지로, 음파에너지를 전기에너지로 변환해주는 소자를 초음파 트랜스듀서라 한다.

 

  2) 의학영상용 초음파 트랜스튜서로 일반적으로 초전체(piezoelectric)가 쓰이다.

 

  3) 초음파 트랜스 듀서에서 발생한 음파는 일정 거리 내에서는 집속을 유지하면서 진행하다가 거리가 커지면 넓은 각도로 퍼지게 된다. 집속이 유지되는 영역을 프레넬 영역이라 하며 음파가 퍼지는 영역을 프라운호퍼영역이라 부른다. 초음파 영상은 프레넬 영역에서 얻는다.

 

  4) 초음파 트랜스듀서에서 발생한 초음파를 인체에 가할 경우 초음파 트랜스듀서와 인체 표피의 음향임피던스가 달라 대부분의 초음파에너지가 인체 표피에서 반사된다. 이를 방지하기 위해 트랜스듀서의 표면서 1/4파장 임피던스 정합층을 둔다.

 

 

 3, 초음파 영상 촬영 방식

 

1) A-Mode

 - 단일 초음파 펄스를 매질에 인가한 뒤 음향임피던스 불연속면에서 반사되어 돌아오는 반향파 신호를 수평축을 시간축으로 하여 도시하는 방식이다.

 - echo의 크기는 매질의 반사율에 비례하고, echo 도달 시간은 경계면까지의 거리에 의해 결정된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) B-Mode

-B-mode는 인체 내부의 단면상을 영상으로 보여주는 방식이다.

- 음파의 속도는 연부조직에서는 거의 일정하므로 어느 한 방향으로 초음파 펄스를 보내고 반향되어 돌아오는 음파의 크기를 휘도 신홀, 음파가 돌아오는 시간을 도시장치 상의 위치로 대응시켜 주면 영상을 얻을 수있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) M-Mode

 - 인체 내 장기 중 움직이는 것을 검사하는데 쓰이는 방식이다.

- 가로축을 시간으로 하고, 휘도로 표시한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) TM-Mode

 - M mode의 도시 방식을 2차원적으로 바꾼 것이다.

 - 심장의 수축, 밸브의 움직임, 태아의 심박동을 검사하는 데 사용한다.

 

 

5) 도플러(Doppler) 영상

- 도플러 영상은 혈류 속도에 관한 정보를 얻는데 사용된다.

- 컬러 도플러 : 기존의 2차원의 초음파영상에 펄스 도플러법을 이용하여 혈류의 방향, 속도, 속도의 변화등을 칼라 영상으로 표현할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 적색 : probe로 다가오는 혈액, 청색 : probe로 멀어지는 혈액