パルスエコー原理

🧠 パルスエコー法pulse-echo method パルスエコー法（pulse-echo method）pulse-echo method（パルスエコー法） は短い超音波パルスを送り、エコーの往復時間を測る。 反射体までの深さは音速 sound speed 音速（sound speed） sound speed（音速） と時間差から求める。

往復時間から深さを求める

距離式の2はパルスが反射体まで往復するためである。送信後に受信を待つ時間は最大表示深度を決め、パルス反復周波数を高くしすぎると前のパルスの深部エコー deep echoes 深部エコー（deep echoes） deep echoes（深部エコー） を次のパルス由来と誤認する。

パルスエコー原理を表す式

$d$は深さ、$c$は組織内音速 sound speed音速（sound speed） sound speed（音速）、$\Delta t$は送信から受信までの時間である。

送信パルスとエコー受信

往復距離であるため2で割る。

flowchart TD
  A["往復時間から深さを求める"] --> B
  B["送信パルスとエコー受信"] --> C
  C["往復距離であるため2で割る"] --> D
  D["最大深度と距離誤差"]

最大深度と距離誤差

圧電探触子 transducer探触子（transducer） transducer（探触子）が短い送信パルスを作り、音響インピーダンスacoustic impedance音響インピーダンス（acoustic impedance）acoustic impedance（音響インピーダンス）の異なる境界がエコーを返す。装置は到達時間を深さへ変換し、受信エコーへ減衰補正・圧縮compaction圧縮（compaction）compaction（圧縮）・ビーム形成などを施した値を輝度 luminance 輝度（luminance） luminance（輝度） へ割り当てる¹ため、位置情報positional information 位置情報（positional information）positional information（位置情報） と輝度 luminance 輝度（luminance） luminance（輝度） 情報を分けて理解する必要がある。

各反射体の位置と処理後のエコー強度を組み合わせて画像を作る。深さ計算は媒質内の平均音速 sound speed 音速（sound speed） sound speed（音速） を一定と仮定するため、音速sound speed 音速（sound speed）sound speed（音速） 差は距離の系統誤差になる²。

まとめ

• 短い超音波パルスを送り、エコーの往復時間を測る。反射体までの深さは音速 sound speed 音速（sound speed） sound speed（音速） と時間差から求める。
• 往復距離であるため2で割る。
• 各反射体の位置とエコー強度を組み合わせて画像を作る。