第35回 臨床工学技士国家試験 午前 第86問

音響インピーダンスは Z＝密度ρ×音速c。Zの違う組織の境界で反射が起こり、差が大きいほど反射が強い。骨は密度も音速も大きく、Zは軟部組織よりずっと大きい。

【各選択肢の解説】

ａ．2000 Hz の音波は超音波である。
❌ 誤り。超音波は人の可聴域の上限を超える20 kHz以上の音波。2000 Hz（2 kHz）は可聴域にある。正しくは、2000 Hzは可聴音である。

ｂ．頭蓋骨を伝わる音速は約1500 m/s である。
❌ 誤り。約1500 m/sは水・軟部組織の音速である。正しくは、骨の音速は約3000〜4000 m/sで軟部組織の2倍以上。

ｃ．音響インピーダンスは密度と音速の積である。
✅ 正しい。Z＝ρc（単位 kg/(m²·s)）。

ｄ．音波は音響インピーダンスの異なる組織の境界面で反射する。
✅ 正しい。垂直入射での反射率は ((Z₂−Z₁)/(Z₂＋Z₁))² で、Zの差が大きいほど反射が強い。超音波画像はこの反射をとらえている。

ｅ．骨の音響インピーダンスは筋肉より大きい。
✅ 正しい。骨は密度・音速とも筋より大きいので、その積であるZも大きい。

【試験対策ポイント】

超音波＝20 kHz以上。空気・骨との境界は反射が強い（プローブにゼリーを塗って空気層をなくす理由）。