パルス長

パルス長とは

パルス長とは、
1回の超音波パルスが空間的に占める長さを指します。

超音波は連続波ではなく、
短い「かたまり（パルス）」として送信されています。

そのパルスの前端から後端までの距離が、
パルス長です。

物理的には
空間パルス長と呼ばれます。

原理パルス長は、次の式で表されます。

パルス長 ＝ 波長 × パルス内周期数

1つのパルスは、
複数の波（周期）で構成されています。

そのため、

・波長が短い
・パルス内周期数が少ない

ほど、パルス長は短くなります。

周波数との関係

波長は、

波長 ＝ 音速 ÷ 周波数

で決まります。

周波数が高いほど波長は短くなり、
結果としてパルス長も短くなります。

つまり、

高周波
↓
短波長
↓
短パルス長

という関係になります。

ただし、
パルス長は周期数にも依存します。

軸方向分解能との関係

パルス長は、
軸方向分解能を決定する最も重要な要素です。

軸方向分解能 ＝ パルス長 ÷ 2

パルス長が短いほど、
前後に並んだ構造を
別々に識別できます。

パルスが長いと、
2つのエコーが重なり、
1つに見えてしまいます。

臨床的な意味

① 小病変の識別に直結する

前後に近接した構造を
分離できるかどうかは、
パルス長に依存します。

乳腺や甲状腺などの
表在臓器で高周波が用いられる理由になります。

② 振動子設計の基礎になる

パルス長を短くするために、

・高周波振動子
・ダンピング（減衰材）

が用いられています。

振動を素早く減衰させることで、
短いパルスを実現しています。

③ 深部観察とのバランス

高周波にするとパルス長は短くなりますが、
減衰が大きくなります。

分解能と到達深度は、
トレードオフの関係になります。

目的に応じた選択が重要です。

用語整理

・パルス長＝空間パルス長（SPL）
・式＝波長 × パルス内周期数
・軸方向分解能＝SPL ÷ 2

周期とは別概念です。

まとめ

パルス長は、
1回の超音波パルスの空間的な長さです。

・波長 × パルス内周期数で決まる
・高周波ほど短くなる
・軸方向分解能を決定する
・分解能と到達深度はトレードオフ

超音波検査では、
パルス長を理解することが
画像の鮮明さを物理的に説明する基礎になります。