Dió Mihály, Kovács Norbert, Szekrényesi Csaba, Zombory Péter

Biofizika és orvostechnika alapjai

2., átdolgozott kiadás


IV.5.2.2. A hang terjedése

A hangforrás által kibocsátott hullám az anyagokban valamilyen sebességgel terjed. A hangforrás frekvenciájától függő idő múlva követi ezt az újabb és újabb hullám. A hanghullámok közötti térbeli távolság a hullámhossz, ami a forrás frekvenciájától és a terjedési sebességtől függ a összefüggés szerint, ahol λ a hullámhossz, v a terjedési sebesség, f a hangforrás frekvenciája. A hullámhossztól függ a hullámok segítségével megvizsgálható dolgok legkisebb mérete. A hullámhossznál kisebb részletek nehezen értékelhetők. Zsigeri szövetek esetén 3 MHz frekvenciánál ez 0,5 mm, 10 MHz esetén 0,15 mm. A frekvencia a készülék, a terjedési sebesség a vizsgált szövet tulajdonsága.
A diagnosztikai célból kibocsátott ultrahang vagy impulzus valamely jellemzője a szövetek által megváltoztatva információval dúsul, és azt elemzés céljára készülékeinkkel újra felfogjuk. A felfogott hang „ereje”, vagyis intenzitása az elnyelődések, szóródások, széttartás miatt csökken. E hatásokat a gyakorlatban együttesen abszorpciónak nevezzük. A csökkenés a szövetfélétől, frekvenciától, megtett távolságtól egyaránt függ, mértéke a testen áthatolva több tízezerszeres mértékű lehet. A reálisan vizsgálható távolság lágy szövetekben 3MHz esetén 20 cm, 10MHz-nél 3 cm. Az intenzitás csökkenése exponenciális, vagyis nem egyenesen arányos az összefüggésnek megfelelően, ahol I0 a kezdeti intenzitás, e egy matematikai állandó, amely számos természeti jelenség leírásában szerepel, α anyagi jellemző, x a megtett távolság.
A hangok számára, amelyek mindig csak anyagokban terjednek, nagyon fontos tulajdonság az anyag akusztikus impedanciája, amely azt jellemzi, hogy a hang könnyen vagy nehezen tudja megmozgatni a részecskéket. Ezen tulajdonság az echó, vagyis a hang visszaverődés szempontjából is jelentős. Az egyik anyagból egy másik anyagba átlépő hullám egy része visszaverődik. A visszaverődés mértéke a reflexió, amely az összefüggés szerinti, ahol R a reflexiós tényező, Z1 és Z2 az anyagok akusztikus impedanciái. Látható, hogy annál nagyobb a visszaverődés, minél nagyobb az impedancia eltérése, de egyúttal a tovább, mélyebbre jutó hang mennyisége is csökken. Az összefüggés a kontaktzselé szükségességét is megerősíti, mivel e szerint a levegő és hámszövet reflexiója 99,9%, míg a zselé és hám reflexiója 0,0067%. Látható, hogy az ultrahang testbe juttatásához és a finom echók érzékeléséhez elengedhetetlen a csatoló anyag alkalmazása.
 
IV.5. 1. táblázat. Néhány jellemző akusztikai érték
Terjedési sebesség (m/s)
Akusztikus impe-dancia (g/cm2/s)
Abszorpciós állandó (dB/cm/MHz)
víz (36 ⁰C)
1530
1,53
0,0022
zsír
1450
1,33
0,63
vér
1570
1,61-1,66
1,18
agy
1540
1,58-1,66
0,85
vese
1560
1,62
1,0
lép
1566
1,64
-
máj
1549-1570
1,65
0,94
izom
1590
1,70
1,33-3,33
szemlencse
1620
1,84
2,0
csont
2500-4700
4,0-7,5
-
koponyacsont
4080
7,8
20,0
levegő
331
0,0004
-
tüdő
-
-
41,0
 
 

Biofizika és orvostechnika alapjai

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2025

ISBN: 978 963 664 096 5

Napjaink gyógyászata számos orvostechnikai eszközt használ. A könyvben ezek közül a néhány leggyakoribb és legfontosabb műszercsoport működési alapjait, használatának szempontjait és lehetőségeit mutatjuk be. Ilyen tájékozottság a diplomás egészségügyi dolgozóktól is elvárható. A könyv nyelvezete közérthető, így az oktatásban az alapozó ismeretek átadására alkalmas. Mindemellett ajánlhatjuk érdeklődő laikusok számára is. A szerzők gyakorlott oktatók, akik a területen több diplomával és gyakorlati ismeretekkel rendelkeznek és jártasok az orvostechnikai szabályozás, a kórházi felhasználás és a szervizelés területén is.

Hivatkozás: https://mersz.hu/dio-kovacs-szekrenyesi-zombory-biofizika-es-orvostechnika-alapjai//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave