超音波検査では音がどのように生成されますか？

超音波技術は命を救いますが、私たちのほとんどにとって、それが働く方法は謎のままです。このプロセスは、音波と関係がある必要があります（結局超音波と呼ばれます）が、教師がニュートンの第三法則に到達する前に物理学を落とした人にとっては、残りは説明できないように見えるかもしれません。超音波検査の魔法は、実際には予想よりもはるかに簡単であることがわかります。

1. 信号生成

   • 圧電性と呼ばれる過小評価されていない小さな効果のおかげで、圧力をかけたときにいくつかの結晶が電気的に充電されます。このような結晶のいくつかの例は、石英とチタン酸バリウムです。医学的超音波検査の場合、圧力にさらされる圧電結晶は、通常、超音波検査中に体に滑る杖に取り付けられたデバイスで使用されているジルコン酸チタン酸を鉛にします。鉛が服従しているすべての圧力のため、機械的な振動で応答します。これは、超音波検査プロセスで生成された最初の信号です。

   導入

   • その機械的振動は、身体を通して伝えることができる言語に翻訳する必要があり、その言語は音の言語です。体の上の杖は翻訳者またはトランスデューサーとして機能し、その仕事は、1〜20 MHzの範囲内で、振動を非常に高頻度の音波に変換することです。これらの音波は体を通り抜け、胎児や胆石のような固体構造に当たるとエコーを作り出します。

   受信

   • 元の電気信号を超音波波に導入するのと同じデバイスは、たまたま跳ね返ったときにその信号を受信できるデバイスでもあります。体を通り抜けた音波は、反射されたため、トランスデューサーによって解釈され、電気信号に戻る準備ができています。

   イメージング

   • これらの電気信号はコンピューターに送信されます。コンピューターは、超音波技術者が読み取る画面上の画像に変換するように設計されています。これらの画像は、戻ってくる音信号がどれだけ強く、どれだけ大きいか、そして信号が患者の体からトランスデューサーにどれだけ速く戻ったかに基づいて、内部の体の視覚的表現を提供します。

   使用法

   • 超音波検査は、非侵襲的な性質のために診断目的で広く使用されています。 X線やCTスキャナーなどの他の診断ツールとは異なり、超音波は身体を危険な放射線にさらしておらず、他の診断テストが必要ない場合にはるかに安全な代替手段になります。米国保健福祉省によると、胎児のイメージング、骨粗鬆症の診断、心エコー症、血流イメージング、さらには超音波誘導生検に日常的に使用されています。