초음파 진단기
Medical ultrasound
초음파 검사는 몸을 열지 않고 어떻게 몸속을 그림으로 볼까요?
무슨 일이 일어났나
초음파 진단기의 탐촉자는 사람이 들을 수 없는 높은 소리(메가헤르츠, MHz 대)를 몸에 보내고 되돌아오는 메아리를 받습니다(미국 국립 생의학 영상 · 생명공학 연구소 NIBIB).
NIBIB 에 따르면 소리는 조직과 조직의 경계에서 되튀어 탐촉자로 돌아옵니다. 시뮬레이터에서도 물결이 느려지는 경계(오른쪽 얕은 물, 빠르기 0.6 배)에 닿으면 꺾이며 일부가 되돌아옵니다.
메아리가 돌아오는 데 걸린 시간으로 경계까지의 깊이를, 메아리의 세기로 경계의 모습을 알아내 점을 찍으면 단면 그림이 됩니다.
초음파 영상은 X 선 같은 이온화 방사선을 내지 않습니다(NIBIB).
💡 생활 속 예시
- 병원에서 배에 젤을 바르고 탐촉자를 대면, 화면에 흑백 단면이 움직이며 나타납니다.
- 낚싯배의 어군 탐지기도 물속으로 소리를 보내고 메아리가 돌아오는 시간으로 물고기 떼와 바닥까지의 거리를 잽니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 탐촉자 — 전기 신호로 떨려 초음파를 내고, 돌아온 메아리를 다시 전기 신호로 바꿉니다.
- 젤 — 탐촉자와 피부 사이 공기를 없애 소리가 몸으로 잘 들어가게 합니다.
- 계산 장치 — 메아리가 돌아온 시간과 세기로 깊이와 밝기를 계산합니다.
- 화면 — 계산한 점들을 이어 단면 그림을 보여 줍니다.
- 탐촉자가 아주 짧은 초음파 펄스를 몸으로 보냅니다.
- 소리가 조직 경계에 닿을 때마다 일부가 메아리로 돌아옵니다.
- 기기는 메아리가 늦게 올수록 깊은 곳으로 보고 화면에 점을 찍습니다.
- 이 일을 여러 방향으로 빠르게 되풀이해 움직이는 단면 그림을 만듭니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 빛과 파동 [9과10-04]
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Energy and waves
출처
이어서 보기
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