4.5.2.6. Влияние структурных компонентов ткани
В работах [48, 84, 164, 182] было показано, что для большинства биологических тканей (за исключением таких тканей, как жир, легкие и кости) можно найти приближенные эмпирические соотношения, описывающие взаимосвязь между акустическими свойствами тканей и концентрациями определенных структурных компонентов. В частности, при переходе от жидкостей типа крови к сухожилиям и хрящам в них возрастает содержание структурных белков (коллагена) и этот рост коррелирует с увеличением затухания и скорости звука. В паренхиматозных тканях, характеризующихся сравнительно малым содержанием коллагена, затухание и скорость звука зависят, по-видимому, в основном от общего содержания глобулярных белков. Не исключено также, что величины этих параметров обратно пропорциональны содержанию воды в тканях (см. также работу [14]). Иногда высказывалось предположение, что коллаген является важным в акустическом плане элементом ткани, особенно в отношении рассеяния звука [63]. Недавно было показано [83], что удельное поглощение и скорость звука в водном растворе коллагена соответственно почти в 4 и 2 раза превышают значения этих параметров в растворе глобулярных белков (на единицу концентрации). Было также установлено, что рост содержания коллагена связан с высокими уровнями затухания ультразвука, свидетельствующими о возможности патологии, например, в случае некоторых первичных опухолей молочной железы [115], а также при инфаркте миокарда в период рубцевания [150].
В ряде тканей важную роль играет также содержание жира главным образом в силу очень низких значений скорости звука в жировой ткани (см. гл. 5). Различные исследования показывают, что рост содержания жира в печени может привести к уменьшению скорости звука даже при малом содержании воды, а также к возрастанию коэффициентов затухания и рассеяния [11, 14, 69, 160, 197, 205]. Те ткани, где содержится много жира и имеется большое число границ раздела между жировой и нежировой компонентами, например, ткани молочной железы [9], будут характеризоваться в среднем малой скоростью звука и большими значениями коэффициентов затухания и рассеяния в сравнении с другими мягкими тканями.
