2022-12-02 生体医用システム工学実験Ⅰ「超音波画像診断装置の原理」

今日のテーマは、長浜佑樹助教による「イメージング」！
擬似生体組織を使って、超音波画像診断装置の原理を学ぶワン。

まずは、疑似生体組織づくり！
写真１、２枚目のように、四角い容器にゼラチンを入れて、そのなかにビー玉や針金などを沈めるワン。

ゼラチンが固まったら、写真３枚目のように、水を入れた容器に入れて、超音波をあてるワン。

ゼラチンの中に入れるものは、写真４枚目のように、ビー玉、ゴムホース、針金、そしてシリコンでできた金魚などいろいろ。
その中から、班のみんなで話し合って、３つくらい選ぶワン。

写真５枚目は、超音波の反射を観察するオシロスコープ。
超音波が反射するのは、素材が変わる境界のところだワン。
ここで重要なのは、素材の持つ「音響インピーダンス」という値。
物体内での音速と物体の密度をかけたものだワン。
素材間の音響インピーダンスの差が大きい境目では超音波の反射が強く、反対に素材間の音響インピーダンスの値が近い境目では、反射が弱いんだワン。

素材によって音響インピーダンスが違うので、素材と水との境界での反射の強さが異なり、素材ごとに見え方が違うワン。
ちなみに、シリコンは水との音響インピーダンスの差が小さいので、写真３枚目のシリコン金魚は観察しづらいそうだワン。
目で見るのと、超音波の反射で調べるのとでは、全然違うんだワン。
おもしろいワン！

写真６～９枚目は、授業の様子。
先生から超音波の当て方や診断装置の特徴を教わったり、班でディスカッションをしたりと、実験をしながらいろいろなことを学んでいたワン。

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