10. Ультразвуковые методы исследований

Ультразвук – это механическая упругая волна, обладающая свойствами проникновения и взаимодействия с биологическими тканями.

С достаточным приближением можно считать, что ультразвуковые волны в биотканях распространяются так же, как в жидкостях (кроме костной ткани). Поперечные волны не могут проникать в мягкие ткани на большую глубину, поэтому в медицине нашли применение только продольные волны. Для целей диагностики наиболее информативными можно считать отражение ультразвуковой волны от границ раздела биотканей с различными акустическими свойствами и неполное поглощение энергии волны при прохождении через биосреду.

По своим акустомеханическим свойствам биоткани живых организмов можно отнести к слоистым средам. При вертикальном падении ультразвуковой волны коэффициент отражения

R = ((ρ₂с₂ – ρ₁с₁ ) / (ρ₂с₂ + ρ₁с₁ ))² ,

где ρ₁ , ρ₂ – плотности, а с₁ , с₂ – скорости распространения звука в первой и второй средах соответственно. Произведение ρс получило название акустического импеданса. Учитывая различия плотностей биотканей и скоростей распространения звука в них, получают условия отражения ультразвуковой волны от границ раздела, например: кожа – жировая ткань, жировая ткань – мышечная ткань, мышечная ткань – костная ткань. Следует также отметить отсутствие частотной дисперсии скорости звука в средах, хотя существует температурная зависимость. С ростом температуры скорость увеличивается в тканях, не содержащих жир, и уменьшается в жиросодержащих тканях.

96