Ultralyd er betegnelsen for mekaniske bølger med svingetall (frekvens) over hørbart område. Ultralyd karakteriseres ved:
<ul>
<li>Intensitet, som er gitt av trykkamplitude.</li>
<li>Frekvens, målt i Hertz (Hz). Hørbar lyd har mellom 20 og 20000 Hz. I vanlig medisinsk ultralyd brukes frekvenser fra ca 2 - 10 MHz. I intravaskulær avbildning (avbildning fra innsiden av blodårer) brukes også frekvenser helt opp i 30 MHz.</li>
<li>Bølgelengden, i det følgende betegnet med &lambda;.</li>
</ul>
Lydhastigheten er en viktig egenskap ved mediet som lyden forplanter seg i. I luft er den 340 m/s, i vann ca 1500 m/s. Vev er omtrent som vann, og har en lydhastighet på omkring c = 1540 m/s. Siden bølgelengden &lambda; = c/f , blir den for medisinsk ultralyd i området 0,15 - 0,75 mm. Til sammenligning er bølgelengden for hørbar lyd i området 2 cm til 20 m. Ultralyd i kroppen kan brukes til avbildning opp til ca 20 cm avstand, og innenfor denne skalaen har ultralyd egenskaper som mer minner om egenskaper ved synlig lys enn de man vanligvis forbinder med hørbar lyd:
<ul>
<li>Lydbølgen beveger seg i en rett lydstråle som kan fokuseres og avbøyes.</li>
<li>En lydbølge som treffer et medium som har vesentlig andre egenskaper enn bløtvev, vil så og si bli totalreflektert. Forskjeller i produktet av tetthet og lydhastighet er den bestemmende parameteren.<br>
Stor refleksjon får en mot bein og mot luft. Dette gjør at en ikke kan få bilder hvis det er deler av lungen som ligger foran hjertet, det er også vanskelig å avbilde mage og tarmer da de ofte inneholder luft, og det er viktig å ha nok ultralydgel på proben for å få god kontakt mellom proben og huden.</li>
</ul>
Ultralyd genereres ved hjelp av piezoelektrisk keramikk med elektroder på hver side. Dette kalles en transducer, probe eller sonde, se figur 4.
<p>
<img src="/elaring/fag/ultralyd/teknologi/figur4.jpg" width="320">
<br>
Figur 4: Bilde av ultralydprobe for kardiologi. Kabelen kommer ut øverst til venstre og er koplet til ultralydinstrumentet. Fronten av proben er på ca 20 x 15 mm og det er vist oppdeling i noen få individuelle stavelemen- ter. I praksis er det mellom 48 og 128 slike elementer.
<p>
Keramikken har den egenskapen at den komprimeres og ekspanderes i takt med påtrykt elektrisk spenning. Denne bevegelsen overføres til vevet. Omvendt vil mekanisk påvirkning utenfra generere elektrisk spenning,
 








Figur 4: Bilde av ultralydprobe for kardiologi. Kabelen kommer ut øverst til venstre og er koplet til ultralydinstrumentet. Fronten av proben er på ca 20 x 15 mm og det er vist oppdeling i noen få individuelle stavelementer. I praksis er det mellom 48 og 128 slike elementer


slik at proben kan brukes både som sender og mottaker ved hurtig veksling mellom sender og mottaker modus. Avbildning er basert på en pulsekkomåling. Det er det samme prinsippet som brukes i radar og ekkolodd. En kort puls sendes ut fra proben, forplanter seg gjennom mediet og gir tilbake en reflektert puls hver gang den treffer en vevsovergang. Tiden det tar fra pulsen sendes ut til ekko mottas i proben gir et mål for avstanden til det reflekterende området.