2) частота
3) интенсивность
4) сопротивление (+)
Правильный ответ — акустическое сопротивление, или акустический импеданс среды. Оно характеризует противодействие среды распространению ультразвуковой волны и определяется произведением плотности вещества на скорость звука в нём: Z = ρ × c. Измеряется акустический импеданс в Rayl; для биологических тканей обычно используют МRayl.
На границе двух сред с различными импедансами часть ультразвуковой энергии отражается, а часть проходит дальше. Чем больше различие между Z1 и Z2, тем выше интенсивность отражённого сигнала: R = ((Z2 − Z1)/(Z2 + Z1))². Именно зарегистрированные эхосигналы от границ тканей формируют изображение; максимальное отражение возникает на переходах мягкие ткани — воздух и мягкие ткани — кость .
Амплитуда и интенсивность характеризуют энергию уже сформированной волны, а частота определяется источником и рабочим диапазоном датчика. Свойства среды влияют также на скорость распространения, преломление и затухание ультразвука, однако ключевым параметром, определяющим отражение на акустической границе, является импеданс. Поэтому акустический контактный гель устраняет воздушную прослойку между датчиком и кожей, поскольку воздух имеет резко отличный импеданс и почти полностью отражает ультразвук.
| Среда | Плотность и скорость звука | Акустический импеданс, ориентировочно | Особенности прохождения ультразвука | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|---|
| Воздух | Очень низкая плотность и скорость звука около 330 м/с | ≈ 0,0004 MRayl | Резкое несоответствие импедансов с мягкими тканями; почти полное отражение | Газ в кишечнике и лёгких ограничивает визуализацию; необходим контактный гель |
| Вода | Плотность около 1000 кг/м³, скорость звука около 1480 м/с | ≈ 1,48 MRayl | Близка по импедансу к мягким тканям, обеспечивает хорошее прохождение волны | Используется как акустическая модель и среда для водяной иммерсии |
| Жировая ткань | Скорость звука ниже, чем в большинстве мягких тканей | ≈ 1,3–1,4 MRayl | Умеренное отражение на границе с мышцами и соединительной тканью | Может создавать рефракцию и неравномерное затухание, особенно при значительной толщине |
| Мягкие ткани | Плотность и скорость звука близки между собой | ≈ 1,5–1,7 MRayl | Относительно хорошее проведение; отражение возникает на границах структур | Основная среда ультразвуковой визуализации органов и сосудов |
| Кровь | Свойства близки к мягким тканям | ≈ 1,6 MRayl | Слабое отражение от однородного потока, более заметное от эритроцитов и стенок сосудов | Основа регистрации допплеровского сдвига и оценки гемодинамики |
| Мышечная ткань | Относительно высокая плотность и скорость звука | ≈ 1,7 MRayl | Отражение зависит от ориентации мышечных волокон и угла insonation | Анизотропия используется при исследовании сухожилий и мышц |
| Кость | Высокая плотность и скорость звука около 3000–4000 м/с | ≈ 7–8 MRayl | Сильное отражение и значительное поглощение; за костной структурой возникает акустическая тень | Кость препятствует оценке глубжележащих органов, но сама служит важным ориентиром |
В ультразвуковой диагностике различия акустического импеданса определяют эхогенность тканей и формирование границ органов. Однородная жидкость обычно даёт слабый внутренний эхосигнал и выраженное заднее акустическое усиление, поскольку практически не рассеивает ультразвук. Кальцинаты, конкременты и костные структуры формируют гиперэхогенный сигнал с дистальной акустической тенью из-за высокого импеданса и поглощения. Оценка этих признаков помогает отличать жидкостные образования от плотных и выявлять патологические включения.