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6. 초음파의 특징


초음파는 인체내부 장기를 나타낼 수 있는 특성을 가지고 있다. 간단히 말하면, 초음파 영상은 인체 내부에 짧은 초음파를 보내어 조직 경계면으로부터 되돌아오는 반사파들을 배열시킴으로써 이루어진다. 초음파 성질은 인간의 귀로 감지할 수 있는 범위 이상되는 주파수를 말하는 것이다. 진단용 초음파(Medical Diagonosis for Ultrasonic) 에서 유효주파수 대역(useful frequency range)은 분해능(resolution)과 투과심도(depth of penetration)에 의해서 결정된다. 음파는 파(wave)의 특별한 형태이다. 파는 전파하는 성질을 가진 양의 변동이며 질량을 가지고 있지는 않으나 한 곳으로부터 다른 곳으로 이동될 때 에너지를 가지고 있다. 이 음파를 전파하기 위해서는 양적인 변화가 필요한데 이 양적인 변화를 음향변수(acoustic variables)라 부른다. 음향변수에는 음압(pressure), 밀도(density), 온도(temperature) 및 입자운동(particle motion) 등이 있다. 또한 이에 관련된 변수들을 나열하면 다음과 같다.
주기(period) - 하나의 완전한 사이클이 발생되는데 소요되는 시간
주 기 = 하나의 사이클이 발생되는데 소요되는 시간 [sec]
주파수(frequency) - 1초동안에 발생되는 사이클의 수
주파수 = 사이클의 수 / 1초 [㎐]
파장(Wavelength) - 하나의 사이클이 발생하는데 필요하는 거리의 양. 즉, 음향변수의 최대값 사이의 거리
공간펄스 길이(spatial pulse length) - 펄스가 시작해서 끝나는 지점까지의 거리. 즉 펄스 중의 사이클 수에 파장을 곱한 것
공간펄스 길이 = 펄스 중의 사이클 수 ×파장 [m]

연부조직에서 공간펄스 길이[mm]= 펄스 중의 사이클 수 ×1.54 / 주파수[㎒] 펄스폭(pulse duration) - 펄스가 시작해서 끝날 때까지의 시간, 즉 하나의 펄스가 발생하는데 소요하는 시간
펄스폭 = 펄스 중의 사이클 수 ×주기[㎲]
펄스 반복주기(pulse repetition period) - 한 개의 펄스가 시작해서 다음 펄스가 시작될 때까지의 시간
충격 계수(duty factor) - 펄스의 형태로 음파가 실제로 작동하고 있는 시간의 분수
충격계수 = 펄스폭[㎲]/(펄스 반복주기[㎲]×1000)
전파속도(propagation speed) - 파가 매질을 통과할 때 음향변수들이 이동하는 속도. 즉, 최대치를 가지고 매질을 전파하는 속도를 말한다.