Page 88 - 6745

2 УЛЬТРАЗВУКОВА ДІАГНОСТИКА

2.1 Фізичні основи ультразвуку

Звук — це механічне коливання, що спричиняє компресію та
декомпресію часток матерії. За фізичною природою звукові коливання — це

пружні хвилі. Їхнє поширення зумовлене пружними властивостями часточок
матерії. Звукові хвилі спричиняють коливання цих часточок і переносять
енергію, а не матерію. Молекули коливаються вперед і назад, вони стискуються

і розтягуються в середовищі відповідно до напрямку хвилі (рис. 2.1, а). Період
повернення молекул на своє місце відповідає періоду одного циклу хвилі (див.
рис. 2,1, д, е).

Для характеристики звукових хвиль використовують певні фізичні
параметри.
Частота коливань — це число стискань і розтягувань часточок

пружного середовища за одиницю часу. Один цикл стискання і розтягування
часточок за 1 с - 1 Герц (Гц),
Залежно від частоти звук поділяють на три категорії: інфразвук з
частотою менше ніж 20 Гц; звук, що сприймається вухом, з частотою від 20 до

20 000 Гц і ультразвук, частота якого перевищує 20 000 Гц (0,02 МГц).
У діагностичних приладах використовують ультразвук, частота якого
становить 1 МГц і більше. Ультразвук частотою менше ніж 1 МГц також

використовують у медицині, але не для діагностичних, а для терапевтичних
цілей.
Амплітуда характеризується максимальним зміщенням часточок

середовища, які коливаються відносно свого положення в спокої. Амплітуда
характеризує потужність ультразвукових коливань. У разі однакової частоти
коливань потужність збільшується відповідно до збільшення амплітуди (див.

рис. 2.1, е).
Швидкість поширення хвилі — це відстань, на яку поширюється
ультразвукова хвиля за одиницю часу. У різних органах і тканинах вона

практично однакова, за винятком кісток та органів, що містять газ, і в
середньому становить 1540±90 м/с. Швидкість залежить від температури
середовища. Температурний коефіцієнт швидкості позитивний для тканин і

органів, які не містять у собі жиру, і негативний для жирової тканини. З усіх
м'яких тканин лише в жировій швидкість ультразвуку менша, ніж у воді. (табл.
2.1). Швидкість ультразвуку більша в тканинах, багатих на колаген, що і
зумовлює велику швидкість поширення ультразвуку в хрящовій тканині.

Ультразвукові апарати обчислюють відстань до відбиваючих структур,
вимірюючи час, протягом якого ультразвукова хвиля проходить до певних