Распространение или прохождение звуковой волны через тело в значительной степени зависит от взаимодействия с различными тканями, встречающимися на ее пути. Эти взаимодействия приводят к отражению, преломлению, рассеиванию и поглощению ультразвуковой волны.
Конкретный характер взаимодействия звука и различных тканей на его пути определяет, какой вид будет иметь результирующее двухмерное изображение.

Отражение ультразвука. Эхокардиографическая визуализация зависит от передачи и последующего отражения энергии ультразвукового сигнала обратно в направлении датчика. Волна ультразвука распространяется в однородной ткани до тех пор, пока не достигнет ткани с другими акустическими свойствами.

На границе раздела тканей энергия ультразвукового сигнала претерпевает значительные изменения, и после этого волна может отражаться в обратном направлении к датчику или направляться в следующую ткань, часто в направлении, которое отличается от первоначального.

Точный характер изменения свойств ультразвукового луча можно прогнозировать, если знать величины акустических характеристик тканей, образующих границу раздела и угол, под которым ультразвуковой луч падает на границу раздела.

Акустический импеданс эхокардиографии

Способность к проведению звуковых волн является важной акустической характеристикой ткани, известной под названием акустический импеданс, или акустическое волновое сопротивление (Z). Это свойство ткани в значительной степени зависит от ее плотности (р) и скорости распространения ультразвука (v): Z = р х v.

Более плотные ткани, такие, как кость и жидкости, способны эффективно передавать ультразвуковые волны, тогда как воздух и ткань легких обладают низким уровнем акустического импеданса и в связи с этим плохо проводят ультразвук. Эти особенности объясняют тот факт, что даже для небольшого лекционного зала требуется усилитель, в то время как киты в состоянии услышать звук на протяжении большого пространства океана.

Достигая границы раздела двух сред с одинаковым акустическим импедансом, ультразвуковой луч проходит через эту границу без особых изменений. Если же акустический импеданс тканей, образующих границу, отличается, то какая-то часть энергии ультразвуковой волны отражается, а остальная часть передается дальше. Чем более выражено абсолютное значение разницы между уровнями акустического импеданса тканей на границе раздела, тем большая часть энергии ультразвука отражается. Степень отражения можно оценить с помощью коэффициента отражения (R).

Отражающие свойства границы раздела тканей оказывают значительное влияние на характер отображения структуры. Если абсолютное значение разницы между акустическим импедансом двух соприкасающихся сред велико, как, например, на границе раздела между мягкими тканями и воздухом или костью, то большее количество энергии сигнала отражается обратно к датчику. Сама граница раздела представлена эхоплотными сигналами или яркими точками на эхограмме.

Если абсолютное значение разницы мало, как, например, на границе раздела между двумя мягкими тканями, то эта зона не будет отображаться ярким сигналом и может даже быть эхо-прозрачной или темной.

- Читать "Зеркальное и рассеянное отражение ультразвука. Характеристика"

1. Свойства ультразвуковых волн. Особенности ультразвука ЭхоКГ
2. Взаимодействие тканей сердца и ультразвука. Акустический импеданс
3. Зеркальное и рассеянное отражение ультразвука. Характеристика
4. Рефракция (преломление), поглощение ультразвука тканями. Характеристика
5. Ультразвуковой датчик. Формирование ультразвуковых волн
6. Трехмерная конфигурация ультразвукового луча. Поля сканирования эхокардиографии
7. Разрешение эхокардиографии: аксиальное, латеральное, вертикальное. Характеристика
8. Посторонние ультразвуковые лучи эхокардиографии. Характеристика
9. Обработка электрического сигнала ультразвуковым датчиком. Характеристика
10. Форматы отображения информации при эхокардиографии. Характеристика