音波は機械的エネルギーの一形態である。 音源の1秒あたりの振動数を周波数といい.一般にヘルツで表され.Hzと略される。 周波数2000Hz以上の音波は超音波と呼ばれる。 超音波は伝搬過程で反射.屈折.ドップラー効果を起こす。 超音波が媒質中を伝搬するとき.音エネルギーの減衰が起こる。 したがって.超音波がいくつかの実質的な器官を通過するとき.異なる形状と強度の反射が発生します。 音響エネルギーの吸収と減衰は.ビームが腫瘍組織を通過する際にも顕著である。 人間の組織や臓器の生理学的.病理学的.解剖学的条件が異なるため.超音波の反射.屈折.吸収の減衰も異なります。 超音波診断は.これらの反射信号の数.強度.様々な疾患を決定するための分布パターンに基づいています。40年代は人体の超音波検査の使用を模索してきた.50年代は.研究.臓器が超音波レベルの画像を構成するように超音波の使用されている.70年代初頭とリアルタイム超音波技術の開発は.心臓や胎児の活動で観察することができます。 超音波診断装置は.CTやMRI装置ほど高価ではなく.臓器画像の任意の断面を得ることができるだけでなく.動いている臓器の活動を観察するために.高速.タイムリーな診断.痛みと危険性のないイメージング.非侵襲的な検査に属し.したがって.クリニックのアプリケーションが普及している.医療画像の重要な一部です。
I. 超音波の物理的性質
超音波は物体の機械的振動によって発生する機械波である。 波長.周波数.伝播速度などの物理量があります。 超音波は媒体中を伝播する必要があり.その速度は媒体によって異なり.固体中では最も速く.液体中では2番目に速く.気体中では最も遅い。 媒質には一定の音響インピーダンスがあり.音響インピーダンスは媒質の密度と超音波速度の積に等しい。 超音波は.指向性の良い媒質中を直線的に伝搬します。 これが超音波による人体臓器の検出の基礎となる。 音響インピーダンスの差が0.1%より大きく.界面が波長よりかなり大きいとき.つまり界面が大きいとき.隣り合う媒体の音響インピーダンスの異なる2つの界面を透過した超音波が反射すると.超音波の屈折で隣り合う媒体の背後の界面の音響エネルギーの一部が伝搬し続け.別の界面に遭遇し.音響エネルギーが尽きるまで反射する。 反射された超音波はエコーとなる。 音響インピーダンスの差が大きいほど反射は強くなり.界面が波長より小さい場合.つまり界面が小さい場合は散乱が起こる。 媒質中を伝播する超音波も減衰を起こし.振幅と強度が減少します。 減衰は媒質の減衰係数に比例し.距離の二乗に反比例し.媒質の吸収と散乱にも関係する。 超音波はまた.ドップラーべき（ドップラー効果）を持っており.相対運動の源への界面の活性は.反射エコーレートを変更することができます。 この効果は超音波が心臓および胎児の活動および血の流れを検出することを可能にします。 従って.音響インピーダンスの違いや減衰の違いがある。 超音波を体表から深部まで入射すると.音響インピーダンスや減衰特性の異なる臓器や組織を通過するため.異なる反射や減衰が生じる。 この反射と減衰の違いが超音波画像の基礎となる。 受信されたエコーは.エコーの強さに応じて.異なる明暗点が順次画面に表示され.超音波画像の断面に人体を示すことができ.これをソノグラムと呼ぶ。 人体臓器の表面は膜に囲まれており.膜とその下の組織との間の音響インピーダンスの差は非常に大きいため.良好な界面反射が形成され.音響画像上に完全で明瞭な周辺エコーが現れ.臓器の輪郭が明らかになります。 末梢エコーによって.臓器の形や大きさがわかります。
異なる正常な器官または病変の内部を超音波が通過するとき.内部エコーは非エコー.低いエコー.または強いエコーのさまざまな程度である場合もあります。
エコーなし：超音波が通過した部分は反射がなく.エコーのない暗部（黒い影）となり.次のような条件が考えられます：①液体暗部：均質な液体で.音響インピーダンスの差がないか.あってもごくわずかで.反射界面を構成せず.液体暗部を形成するもので.血管.胆のう.尿.羊水などがこれにあたります。 このように血管.胆嚢.膀胱.羊水腔などは液体の暗部である。 胸水.心嚢水.腹水.膿.腎盂腎症.液体を含む嚢胞性腫瘤や被包嚢胞などの病的状態も液性暗部となり.よく透過する。 一般的なエコー強調の下の暗部では.明るい光の帯（白い影）が出現する。 (ii)減弱暗部：巨大がんなどの腫瘍では.腫瘍による超音波の吸収のため.明らかな減弱が生じ.エコーがないため.減弱暗部として現れる。 (iii) 実質暗部：音響インピーダンスの差が小さい均一な実質が.エコーのない暗部として現れることがある。 腎実質.脾臓などの正常組織.腎癌やヒアルロン酸変性などの疾患組織が実質暗部として現れることがある。
低エコー：肝臓などの実質臓器は.内部エコーは点状エコーが均等に分布しており.急性炎症が起きて滲出液が生じると.その音響インピーダンスは正常組織よりも小さくなり.透過率が増加して低エコー域（灰色の影）となります。
強いエコー：強いエコー.強いエコー.非常に強いエコーがあります。 より強いエコー：実質臓器の組織が緻密であったり.血管が増えたりしている腫瘍では.音響インピーダンスの差が大きく.反射界面が増加するため.局所エコーが増強され.癌腫.平滑筋肉腫.血管腫などの密集した光点や光塊（灰色の影）が生じます。 強いエコー：媒質の内部構造が緻密で.隣接する軟組織や液体に明らかな音響インピーダン ス差があるため.強い反射が起こる。 例えば.骨.結石.石灰化などは.音の透過性が悪いため.強いエコー領域（白い影）が帯状に現れたり.ブロックされたりすることがあります。 音響陰影とは.音の伝わり方が悪いためにエコーがない暗い領域のことである。 ③極めて強いエコー：肺や膨張性の消化管などの空気を含む臓器は.隣接する軟部組織の音響インピーダンスと極端に異なるため.音響エネルギーはほとんどすべて表面に反射され.透過しない強い光の帯が存在する。
超音波診断装置
超音波診断装置には多くの種類がある。 振幅変調型（振幅モード）.すなわちA型超音波の初期の適用は.振幅変化にエコーを反映します。 グレー変調タイプは.つまり.B型超音波.明暗点の部門は.グレースケールの画像.明るい強いエコースポット.暗い弱いエコースポットの64レベルに影画面表示9で.エコーの変化を反映しています。 M型超音波診断だけでなく.人間の心臓の機能を検出するために使用される心エコー図検査.超音波ドップラー診断（また.D型超音波診断として知られている）.など。 ドップラー超音波診断とは.ある周波数の超音波を探触子で被検部に送り.界面が探触子側に動くとエコー周波数が高くなり.界面が探触子から離れるとエコー周波数が低くなります。 両者の差は差動周波数と呼ばれ.差動周波数の大きさは界面の移動速度に比例する。 分析し.処理されるために検出されるドップラー信号はオシロスコープ スクリーンに表示される増幅されるか.または検出されていろいろドップラー超音波診断器械に作ることができます。 ドップラー聴診型診断器.超音波ドップラー脈拍計.超音波ドップラー血流測定器など。 胎児の心臓.胎児と胎盤の循環.心血管.頭蓋.大脳.肝胆道.膵臓.脾臓.腎臓.眼球.腹部と骨盤の腫瘤だけでなく.プラズマフェレーシス.乳房.甲状腺.副腎.膀胱.末梢血管疾患を調べるための非侵襲的な方法です。
撮像方法の違いにより.静的撮像と動的撮像またはリアルタイム撮像の2種類がある。 前者は静的な音響画像を取得し.画像表示範囲が広く.画像が鮮明ですが.検査時間が長く.アプリケーションは少なく.後者は短時間で取得することができ.マルチフレーム画像（20〜40フレーム/秒）ので.臓器の動的変化を観察することができますが.画像表示範囲が小さく.画像が少し鮮明ではありません。
超音波装置は.主にプローブ（探触子）と送受信.表示.記録.および電源およびその他のコンポーネントである超音波トランスデューサで構成されています。 トランスデューサは.圧電結晶で構成される電気音響トランスデューサであり.超音波の発生とエコーの受信を完了し.その性能は.干渉などの感度.解像度.およびアーチファクトに影響を与えます。 電子ラインアレイマルチプローブラインスクエアスキャン.電子フェーズドアレイプローブラインファンスキャン。 音響画像の助けを借りて穿孔を誘導するために.穿孔プローブもあります。 プローブ性能ポイント3.0.3.5.5.8MHzなど。 MHzが大きいほど.透磁率は小さくなる。 検査部位に応じて適切なプローブを選択する。 例えば.眼の検査には8MHzのプローブを使用し.骨盤の検査には3.0MHzのプローブを使用する。 超音波診断装置には.性能の異なる複数のプローブを装備することができる。 モニターにはブラウン管が使用され.記録にはマルチフレームカメラとビデオレコーダーが使用される。
Ⅳ.USG画像の特徴
音波画像は.明（白）と暗（黒）の濃淡の違いによるエコーの有無と強さを反映したもので.エコーがない部分は暗い部分（黒い影）.強いエコーは明るい部分（白い影）となります。 音響画像はレベル画像です。 プローブの位置を変えることで任意の方向の音響画像を得ることができ.動いている臓器の動きを観察することができる。 しかし.X線画像やCT画像.MRI画像ほど大きく鮮明な画像は得られません。
V. USG検査法
超音波検査は主に仰臥位で行われますが.側臥位や他の体位でも行うことができます。 体位は検査中に変えることができる。 断面の方向は横方向.縦方向.斜め方向がある。 プローブと皮膚の間の空気を排出するために.カップリング剤でコーティングされた皮膚を明らかにし.適切な位置を取るために患者.プローブは.画像を観察するためにスキャン.皮膚に近いスキャン.必要に応じて凍結.つまり.フレームを停止し.詳細な観察の行は.良い記録を作り.写真やビデオ。 臓器の大きさや形.末梢のエコー.特に後壁のエコー.内部のエコー.活動状態.臓器と近隣の臓器との関係.活動度などに注意を払う必要があります。
国際的には.コンピュータ.通信.マイクロエレクトロニクス.画像.その他の関連技術の急速な発展に伴い.超音波診断装置はますます高度化しています。
1.超音波トランスデューサ：a.複合材料.b.小型超音波トランスデューサ.c.ファインビームトランスデューサ.d.高密度トランスデューサ.e.様々な種類のキャビティ内プローブと手術用プローブ。
2.全デジタル超音波診断装置：1990年代初頭にATL社が初めて全デジタルB超音波を発売して以来.これまでのところ.世界の主要ないくつかの医療用超音波診断装置メーカーは.全デジタルカラー超音波に代表される独自の全デジタルビーム形成技術をほぼ発売しています。 その開発トレンドは.マルチビームと大容量チャンネルであり.撮像速度と解像度を向上させています。
3.サウンドビームの上では.128チャンネルから512チャンネルが量産されています。
4.いくつかの新しいイメージング技術：aドップラーエネルギーイメージング.bドップラー組織イメージング.c第二高調波と音響コントラストイメージング
5.三次元イメージング 5.リモートおよびネットワーク超音波画像ワークステーション。