병원에서 초음파 촬영 검사에 과학적 원리는 무었인가요?

Question

개인적으로 간초음파 검사를 하다가 궁금해 졌는데 이런 초음파를 내몸에 쏴서 검사를 하는거 자체가 상당히 신기한데 초음파 검사에 과학적 원리에 대해 알려 주세요

Answer 1

안녕하세요. 불꽃 과학전문가입니다.

초음파는 사람의 귀에서 들을 수 있는 것보다 높은 주파수(20kHz 이상)에 있는 소리 에너지의 한 형태입니다. 초음파는 공기나 조직과 같은 다른 매개체를 다른 속도로 이동하고, 다른 유형의 조직에 의해 반사되거나 흡수된다. 이러한 속도의 차이와 조직과의 상호작용이 초음파 영상의 기초가 됩니다.

초음파 기계는 압전 효과를 통해 전기 에너지를 고주파 음파로 변환하는 변환기를 사용합니다. 크리스털이나 세라믹과 같은 특정 물질에 전류가 가해지면 높은 주파수로 진동하며 음파를 발생시키는데 초음파가 다른 종류의 조직 사이의 경계를 만나면, 다른 것들은 계속해서 조직을 관통하는 반면, 일부는 변환기로 반사됩니다. 반사된 파동은 에코라고 불리며, 변환기에 의해 감지되어 이미지를 만드는 데 사용됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

초음파는 통과하는 매개체의 특성에 따라 전달 속도에 차이가 납니다.

통과하는 물질과 반사, 굴절, 흡수, 산란, 투과, 및 감쇠 등의 상호 작용을 일으키며, 이런 특성들이 반사파가 되어 돌아오는데요, 그 반사파를 측정해 반사음이 되돌아 올 때까지의 시간을 통해 거리를 역산함으로써 영상을 구성한 것이 초음파 촬영입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

대상물에 탐촉자를 대고 초음파를 발생시켜 반사된 초음파를 수신하여 영상을 구성한다. 초음파를 발생 시키면 매우 짧은 시간 안에, 음파가 매질 속을 지나가고, 음향 임피던스가 다른 두 매질 사이를 지날 때에는 반사파가 발생한다. 그 반사파를 측정해 반사음이 되돌아 올 때까지의 시간을 통해 거리를 역산함으로써 영상을 구성한다.

개발 초기 초음파 검사는 초음파를 한쪽 방향으로만 발사할 수 있었지만 그 후 개량되어 부채꼴의 음파를 이용해 대상물의 단면 이미지를 실시간으로 볼 수 있게 되었다. 단단한 뼈에 둘러싸인 두개골 내부를 제외하면 사실 상체의 대부분을 초음파 영상으로 볼 수 있다

Answer 4

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 초음파 영상(ultrasound imaging)이란 우리 귀에 들리지 않는 높은 주파수의 음파를 인체 표면에서 인체 내부로 보낸 후 내부에서 반사되는 음파를 영상화시킨 것을 말합니다. 초음파검사(ultrasound examination, ultrasonography, sonography)는 초음파 영상을 실시간으로 얻기 때문에, 장기의 구조뿐 아니라 운동까지도 관찰할 수 있으며, 혈관 내부의 혈류도 측정할 수 있습니다. 인체에 해로운 방사선을 사용하지 않으며, 통증없이 신속하게 검사를 할 수 있어 환자가 가진 질환을 진단하거나 그 치료 경과를 판단하기에 매우 쉽고 편리한 영상검사법입니다.

출처 : 대한초음파의학회