68AM095｜第68回 臨床検査技師国家試験 過去問

正答

5（頭蓋骨）

この問題のポイント

超音波の伝搬速度が周波数ではなく媒質の弾性と密度で決まり、選択肢中では骨が最も速いと判断する問題です。

解説

音速cは概念的に、媒質の体積弾性率Kと密度ρからc＝√（K／ρ）で表されます。圧縮されにくく復元力が大きい、すなわち硬い媒質ほど振動が隣へ速く伝わります。診断用超音波装置は軟部組織の平均音速を約1,540 m/sと仮定し、反射波が戻るまでの時間から深さを計算します。選択肢では頭蓋骨の音速が約3,000〜4,000 m/sで最も速く、水は約1,480 m/s、肝臓は約1,550 m/s、脂肪は約1,450 m/s、空気は約340 m/sです。骨や空気は軟部組織との音響インピーダンス差も大きく、境界で強い反射を生じるため、頭蓋内や肺の背側などは通常の超音波で観察しにくくなります。探触子と皮膚の間にゼリーを塗るのは、空気層を除いて超音波を体内へ入れやすくするためです。

選択肢の確認

1．誤り。水中の伝搬速度は約1,480 m/sで、軟部組織に近いものの頭蓋骨より遅い値です。
2．誤り。肝臓の音速は約1,550 m/sで、装置が仮定する軟部組織平均値に近い速度です。
3．誤り。空気中は約340 m/sで選択肢中最も遅く、軟部組織との境界で強く反射します。
4．誤り。脂肪の音速は約1,450 m/sで、軟部組織の中でも比較的遅い値です。
5．正しい。頭蓋骨では約3,000〜4,000 m/sと、選択肢中で超音波が最も速く伝わります。

覚えるポイント

• 音速は媒質で決まり、概ね骨＞軟部組織・水＞空気。
• 超音波装置は軟部組織の音速を約1,540 m/sと仮定する。
• 骨・空気との境界は反射が強く、ゼリーは皮膚との間の空気を除く。