Reverberation

Reverberation artifactは、2つ以上の反射率の高い構造が互いに平行で、超音波ビーム経路がこれらの反射率の高い構造に対して垂直な場合に発生します(図6.1 )。 超音波パルスは、高反射性構造物の間、あるいは高反射性構造物とトランスデューサーの間で何度も反射する。 超音波診断装置は、これらの反射を反射構造の遠方に一定の間隔で明るい平行線の列として表示し、深さとともに明るさが減少する。 超音波診断装置は、戻ってくるエコーの時間遅延に基づいて構造物に深さを割り当てます。 1回の反射でトランスデューサに戻るエコーは、複数の反射を伴うエコーとは対照的に、適切な固定深度が割り当てられ、徐々に深い深度が割り当てられます。

図 6.1

胸膜表面での残響アーチファクトによりAラインという一連の水平線が生成される。

2つの組織の間で音速の差が大きい組織界面は、反射率が高くなります。 このように、材料や組織を超音波が通過する際の抵抗の指標を音響インピーダンスと呼びます。 組織界面で反射される音波の量は、隣接する2つの組織間の音響インピーダンスの差に正比例します。 2つの異なる組織間の音響インピーダンスの差がない場合は、音波の反射はありませんが、音響インピーダンスに大きな差がある場合は、大きな割合の音波がトランスデューサに反射して戻ってくることになります。 残響現象は、音響インピーダンスの差が大きい組織界面で発生します。 残響アーチファクトの典型的な例は、正常な肺の胸膜表面に生じるもので、Aラインと呼ばれる(図6.1および6.2 )。 この特異な残響現象は、反射率の高い胸膜表面と皮膚とトランスデューサーの界面との間の多重反射によって引き起こされる。 残響アーチファクトは組織の特性を評価するのに有効であるが、より深い構造の適切な画像取得の妨げになることがある。

図6.2

Aラインは胸膜反射により肺で見られる残響アーチファクトです。

残響の影響を最小限にするために、いくつかのテクニックを使用することができます。 超音波ビームが反射性の高い構造を垂直に横切るときに残響が発生するため、トランスデューサの入射角を調整することで残響の存在を軽減することができます。 同様に、対象物と超音波トランスデューサーの距離を短くすることで、残響アーチファクトを低減することができます。 組織高調波イメージング(THI)は、使用する基本(オリジナル)周波数をフィルタリングすることによってアーチファクトを低減することができます。 元の周波数の2倍だけ送信し、超音波ビームの幅を狭くします。 これにより、アーチファクトの減少、空間分解能の向上、透過率の向上により画質が改善されます。

コメットテイルアーチファクトと呼ばれる特殊な残響アーチファクトは、非常に近接した2つの反射率の高い表面間で音波が反射するときに発生します。 彗星の尾は、古典的には、先細りの形状をした明るい縦線として現れます。 数回の反射の後、戻ってくるエコーの振幅が減少し、元のエコーと比較して線の幅が狭くなるように表示されます。 このように、明るい水平線の間隔が狭く、幅が徐々に狭くなるように「積み重ねる」ことで、先細りの明るい垂直線の画像が得られます(ビデオ6.1 )。 Comet-tail artifactは正常な肺でも異常な肺でも見られるので、詳細は第9章に記載します。

Ring-down artifactはcomet-tail artifactと似ていますが、異なるメカニズムで発生します(図6.3 )。 リングダウンアーチファクトの原因は、周囲の気泡に囲まれた小さな液溜りである。 超音波は閉じ込められた液体のポケットに当たり、音波は液体内で共振し、連続した音波がトランスデューサに戻される。 超音波トランスデューサで検出された共振振動は、閉じ込められた液体の奥深くまで伸びる明るい縦線として表示されます。 リングダウンアーチファクトはコメットテールアーチファクトと同じ意味で使われることが多いが、その起源は全く異なるものである。

図6.3

Ring-down artifactは空気で閉じ込められた液体の反射により生じ、ここでは肝屈曲部に見られます。

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