[펌] Acoustic impedance (음향 임피던스)

Acoustic interface

Acoustic interface 는 입사 초음파 energy 의 반사부분에 매질 경계면이다.

 

Acoustic impedance

acoustic impedance 는 sound 의 속도(c) 와 밀도 (p) 의 곱이다.

        

Acoustic impedance(Z) = sound of speed (c) x density (p)

 

Acoustic impedance 의 단위는 Rayl 인데, m/s 와 kg/m³ 의 곱이다. 예를 들어soft tissue의 acoustic impedance 는 다음과 같다.

Z = c x p,  c = 1,540 m/s,  p = 1,000 kg/m³

→ Z = 1,540 m/s  x  1,000 kg/m³

→ Z = 1,540,000 kg/m²/s (or 1,540,000 kg x m^-2 x s^-1)

→ Z = 1.54 x 10⁶ Rayl

 

Tissue 의 impedance 값은 specular interfaces에 echo의 크기 (size or strength)를 결정하는데 사용된다. acoustic mismatch 의 정도가 큰 두 조직간의 impedance 형태가 크게 다르면 echo 의 크기는 더 커진다. 대부분 연부조직은 매우 유사한 acoustic impedance 를 갖고 있으므로 , 전형적인 연부조직에 반사 진폭 (echo 의 크기) 는 실제로 아주 작다.

일반적으로 입사된 sound 의 1% 가 soft tissue/soft tissue 경계면에서 반사된다.

  

ACOUSTIC IMPEDANCE (Z) VALUES                                   (Rayl x 10-6)                       (g x cm-2 x s-1 x 10-5) Air                                         0.0004                           0.0004 Water 20℃                             1.48                                        1.48 Mercury                                 19.7                                       19.7   Soft tissue : Average                                1.63                                       1.63 Liver                                    1.64                                       1.64 Muscle                                 1.70                                       1.70 Fat                                      1.38                                       1.38 Blood                                   1.66                                       1.66 Bone                                    7.80                                       7.80 Lung                                    0.26                                       0.26 PZT                                     29.0                                       29.0   1g x cm-2 x s-1 = 0.1 kg x cm-2 x s-1

 

대부분의 생물학적 물질의 impedance 는 air 와 bone 을 제외하고는 유사하다.

이것은 bone 과 air 같은 어떤 경계는 큰 acoustic impedance mismatch 가 발생하기 때문에 매우 강한 반사와 큰 감약을 일으킨다.

출처 :	ARDMS 공부방  |  글쓴이 : 박영근 원글보기

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Table 1. Acoustic impedance of various human tissues

Table 2. Ultrasound speed of various human tissues

Table 3. Attenuation coefficient of different tissue at a frequency of 1 MHz