69AM099｜第69回 臨床検査技師国家試験 過去問

正答

2．脂肪：900 m/s

この問題のポイント

媒質の弾性と密度で音速が変わることを踏まえ、空気・脂肪・水・血液・骨のおおよその音速を比較する問題です。

解説

音速cは媒質の弾性が大きいほど速く、密度との関係でも変化します。診断用超音波装置は軟部組織内の平均音速を約1,540 m/sと仮定して、反射波が戻る時間から深さを計算します。脂肪中の音速は軟部組織平均よりやや遅い約1,450 m/sであり、900 m/sという値は低すぎるため誤りです。37℃付近の空気中は約350 m/sで、液体・組織より著しく遅く、音響インピーダンス差も大きいため超音波は空気との境界で強く反射します。このため超音波検査では皮膚と探触子の間にゼリーを塗り、空気を除きます。水中は条件により変動しますが約1,480〜1,520 m/s、血液は約1,570 m/sが目安です。頭蓋骨のような硬い骨では弾性が高く約4,000 m/sと速い一方、減衰と屈折が大きくなります。実際の音速は温度、組成、測定方向で変わるので値は近似です。組織の実音速が装置の仮定値と異なると、距離計測誤差や屈折・位置ずれなどのアーチファクトが生じます。本問では各媒質の桁と相対的な順序を理解して判定します。

選択肢の確認

1．空気：350 m/s：正しい。37℃付近の空気中音速として妥当な近似値です。
2．脂肪：900 m/s：誤り。脂肪中の音速は約1,450 m/sで、900 m/sではありません。
3．水：1,480 m/s：正しい。温度で変動しますが、水中音速のおおよその値として妥当です。
4．血液：1,570 m/s：正しい。血液中の代表的な音速に近い値です。
5．頭蓋骨：4,080 m/s：正しい。骨中では軟部組織より大幅に速く、約4,000 m/sです。

覚えるポイント

• 音速の目安は空気350、脂肪1,450、軟部組織1,540、血液1,570 m/sである。
• 骨中は約4,000 m/sと速いが、超音波の減衰・屈折が大きい。
• 超音波装置は軟部組織音速を1,540 m/sと仮定して距離を計算する。