【官方雙語】超聲檢查為何要涂凝膠？我做了個模型來解釋

當我妻子懷孕時，她接受了超音波檢查。 順便一提，她不是我妻子。 你不能在英國國家醫療服務體系（NHS）的醫院內拍攝。 所以那是素材影片，我非常喜歡 因為你看那嬰兒的影像 其實並沒有改變。 但這傢伙卻瘋了。 看，小寶貝，我們來看看四周吧。 那個傢伙不是舞台設計師。 無論如何，有時我被批評無法專注於當下， 但那並不正確。 我只是處於另一個時刻。 就像不是去思考，哇， 我正第一次看到我未出生的孩子。 我在想，哇，那台機器真是太棒了。 我不知道它是怎麼運作的。 而且我真的懂一點點 關於目前超音波掃描儀的工作原理。 上一次真正讓我印象深刻的是那種凝膠。 它們擠壓在你的腹部上 在他們將超音波探頭在上面擦拭之前。 我記得掃描完之後， 在一段沉思的靜默中， 麗安說：你在想什麼？ 我說，嗯，我只是好奇那種凝膠 僅用於潤滑 還是說它有其他用途。 所以下次我們進去的時候， 我偷偷看了一眼瓶子 舞台設計師正在分發凝膠。 而且特別寫明了超音波凝膠。 所以這並非只是普通的潤滑劑。 原來超音波凝膠 專門設計用於完成一項工作。 而那個工作就是聲學耦合。 這真的非常有趣。 這就是這個影片所要談的內容。 但首先，什麼是超音波掃描呢？ 嗯，就像聲納一樣。 所以你發出聲波， 它們會撞擊各種物體。 並留意反射回來的波浪 回來找你了。 而且你可以使用時間差 判斷物體距離有多遠。 而且你可以使用方向 找出事物的位置。 使用像超音波掃描儀這樣精密的設備， 你可以使用那些資訊 建立起一幅相當完整的圖像。 在產前超音波檢查的情況下， 是那個嬰兒讓聲波反射回來的。 特別是嬰兒的骨骼。 凝膠的目的在於聲學融合 探針與人體 合成為一個單一的聲學實體。 這樣做可以消除不需要的反射。 想想딤 如果你站在一堵牆前大喊， 就像我用來放鬆一樣， 你會聽到自己的尖叫声迴響回來。 因為牆壁會反射聲音。 但聲音也會穿過牆壁傳遞， 像這架飛機一樣。 我的工作室在倫敦的城市機場附近。 所以問題是， 有多少聲能被反射 又有多少被傳輸了 兩種不同物質之間的介面處？ 為什麼？ 這正是我們需要弄清楚的。 為了達成這一點，我有一套類似的波動系統。 因此，聲波是縱波， 這意味著振動方向相同 當波動傳播時。 這些波是橫波， 因此，振動是垂直的 波動傳播的方向 但物理定律是一樣的。 所以，如果我把其中一根杆子固定在某个位置， 那麼這將會像一道聲波一樣 迎面撞上了一堵堅固而無法動搖的牆。 你可以看到波動被完全反射。 你可以看出原因所在。 如果你看它旁邊那根棒子的話， 當海浪湧來時，那根桿子就會被向上拉起。 這會在這兩條繩索上產生張力， 這會再次將桿拉回下方。 但它實際上穿過了原點 並且低於它得多。 並對其旁邊的桿產生拉力， 這會拉動其旁邊的桿。 因此，波浪便沿著來時的方向返回。 聲波不會完全從牆壁上反射。 因為牆壁有那麼一點點彈性。 我們可以模擬那種情況 通過為波浪機增加重量。 因此，較重的棒代表牆壁 因為就像牆壁中的原子一樣， 它們更難啟動。 在這種情況下，是因為慣性。 看看我們發送一個脈衝時會發生什麼。 到邊界為止。 它部分被反射，部分被透射。 順便一提 傳輸的波正在以較慢的速度傳播 比入射波更甚。 聲音從空氣傳到牆壁時並非如此。 聲音實際上通過牆壁傳播得更快。 因為這個類比並不完美。 如果我再加更多砝碼， 那麼，將有更多部分的波被反射 而且傳輸的量更少， 這是有道理的，因為我們正越來越接近 到我實際握住那樣東西的情況 其中一根棒已就位。 所以希望你能夠看出來 物質之間的差異越大， 你獲得的反思越多 而且你接收到的傳輸就越少。 當我說更多不同的時候 我其實是在談論某件事情 稱為聲阻抗， 這是一種衡量物質多少的指標 抵抗聲學運動。 基本上是原子和分子的振動 這很合理。 有點像折射率 當你處理電磁波時， 如果你熟悉那件事的話。 唯一的差異在於折射率 是波阻抗的反數。 人體具有聲阻抗 約為空氣的3000倍。 所以如果你想計算聲音的強弱 體外產生的 最終會進入人體內 當它穿過兩者之間的界線時 你將兩個聲學阻抗代入此方程式 你會得到大約 0.1% 的答案。 幾乎沒有。 順便一提，你反過來也會遇到同樣的問題。 如果你從高聲阻抗處出發 低聲學阻抗 你也能得到反射。 希望你能看得見 我們直覺上會預期如此 如果我讓你看看發生了什麼 當你從某個阻抗變為零阻抗時。 你瞧，如果我把這兩根電線捏在一起， 電線沒有提供扭力 抵禦最後一根桿的扭曲。 這根最後的棒實際上移動的高度比它原本會達到的還要高。 通常因為這邊沒有阻礙。 於是這就拉動了它旁邊的桿 這會拉動其旁邊的桿。 於是你就會得到一個向後傳播的波動， 反射波 因此，若沒有超音波凝膠， 聲能的0.1% 會進入你的身體。 然後那其中的 0.1% 會再次返回出去 讓接收者拿起。 0.1% 的 0.1% 等於百分之一萬分之一的百分之一， 完全無用。 超音波凝膠的作用是消除界線。 不同聲阻抗之間。 它消除了阻抗不匹配。 其設計旨在具有相同的聲阻抗 如同人類的身體一樣，毫無障礙 發言者與人體內部之間 人體內部 以及探針內部的麥克風。 我不知道揚聲器和麥克風 在這個語境中，這些詞語使用得當嗎？ 但至少你知道我的意思。 希望您喜歡這段影片。 如果你這麼做了，別忘了按訂閱 下次見。