Fizičke osnove primene ultrazvuka u medicini

1.0 UVOD

Ultrazvuk je zvuk čija je frekvencija iznad gornje granice čujnosti za ljudsko uvo, a koja iznosi 20 kHz. Mlađe osobe, a posebno deca, mogu čuti neke zvukove visokih frekvencija. Što je čovek stariji, gornja granica čujnosti mu pada, što znači da sve slabije čuje zvukove visokih frekvencija. Visoke zvučne frekvencije su sastavni deo spektra zvučnih frekvencija koje proizvodi neki izvor zvuka, a spektar zvučnih frekvencija čini boju zvuka.

2.0 PROSTIRANjE ULTRAZVUKA
Ultrazvuk se od normalnog zvuka izdvaja po tome što ga ne možemo čuti i što ima mnogo veću frekvenciju i prodorn moć, kao i po tome što se slabije prostire kroz gasovite sredine. Prostiranje ultrazvučnih talasa kroz realne nehomogene elastične sredine praćeno je talasnim pojavama delimične refleksije, refrakcije, Doplerovog efekta i apsorpcije.
U viskoznim sredinama sa povećanjem rastojanja od izvora zvuka amplituda talasa a i time intezitet zvuka će opadati. U homogenoj sredini intezitet opada po eksponencijalnom zakonu gde važi:
Id = I0 e-2ɑd
ɑ = (1/2d) In (I0/Id)
gde je
ɑ- koeficijent prigušenja
2ɑ – koeficijent apsorpcije zvuka.
ɑ zavisi od kinetičke viskoznosti, temperature i toplotne provodljivosti sredine kao i od frekvencije zvučnih talasa, vetra, prisustva različitih gustina.
Prilikom prelaska ultrazvuka iz jedne u drugu sredinu nastaje refleksija i refrakcija. Koje deo energije će biti reflektova zavisi od akustičnih impedanci. Da bi prenos energije akustične energije bio efikasan, potrebno je da granične sredine imaju slične akustične impedance.