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超音波検査とは？｜流れ・費用・CTとの違いを技師が解説【前編：患者さん向けガイド】超音波検査（エコー検査）の基礎知識を患者さん向けに分かりやすく解説。検査の仕組み、使用する周波数、メリット・デメリット、費用相場、検査の流れまで網羅。CTやMRIとの違いも比較。初めて超音波検査を受ける方、検査について詳しく知りたい方必見のガイドです。 ...

この記事の対象者

• 診療放射線技師・臨床検査技師・看護師
• 医学生・看護学生・技師学生
• 超音波検査に携わる医療従事者
• 技術的な詳細を知りたい方

超音波の物理学的原理

超音波の定義と周波数

超音波とは、人間の可聴域（20Hz〜20kHz）を超える高周波数の音波を指します。

医療用超音波の周波数範囲：

• 1MHz〜20MHz
• 一般的には2MHz〜15MHz

周波数と用途：

周波数	用途	観察深度	解像度
2〜5MHz	腹部、心臓	15〜20cm	低〜中
5〜10MHz	表在、血管	5〜10cm	中〜高
10〜15MHz	甲状腺、乳腺	3〜5cm	高
15〜20MHz	皮膚科	1〜3cm	非常に高

パルスエコー法の原理

超音波診断装置はパルスエコー法を用いて画像化を行います。

基本原理：

1. 送信：プローブから超音波パルスを発射
2. 反射：組織境界面で反射
3. 受信：反射波（エコー）をプローブが受信
4. 画像化：反射波の強さと時間から距離を計算

距離の計算式：

距離 = (音速 × 時間) ÷ 2

• 音速：生体内で約1,540m/s
• ÷2：往復距離のため

例： 反射波が10μs後に戻ってきた場合 距離 = (1,540m/s × 0.00001s) ÷ 2 = 0.0077m = 7.7mm

音響インピーダンスと反射

組織間の反射の強さは、音響インピーダンス（Z）の差によって決まります。

音響インピーダンス：

Z = ρ × c

• ρ：密度（kg/m³）
• c：音速（m/s）

主な組織の音響インピーダンス：

組織	音響インピーダンス (×10⁶ kg/m²s)
空気	0.0004
脂肪	1.38
水/血液	1.48
軟部組織	1.50〜1.70
骨	7.80

反射係数の計算：

R = [(Z₂ - Z₁) / (Z₂ + Z₁)]²

例：軟部組織と骨の境界

• Z₁ = 1.6 (軟部組織)
• Z₂ = 7.8 (骨)
• R = [(7.8 – 1.6) / (7.8 + 1.6)]² ≒ 0.43

→ 約43%が反射される（大部分が反射するため、骨の奥は見えない）

減衰

超音波は体内を進む際に減衰します。

減衰の要因：

1. 吸収：音波エネルギーが熱に変換される
2. 散乱：小さな構造物による不規則な反射
3. 拡散：ビームが広がる

減衰係数：

α ≒ 0.5〜1.0 dB/cm/MHz

例：5MHzで10cm進んだ場合 減衰 = 5MHz × 10cm × 1.0dB/cm/MHz = 50dB

減衰による影響：

• 深部ほど画像が暗くなる
• TGC（Time Gain Compensation）で補正
• 高周波ほど減衰が大きい

プローブの種類と特性

プローブの分類

1. コンベックス型（Convex）

構造：

• 圧電素子が湾曲面に配列
• 接触面が小さく、視野が広い

仕様：

• 周波数：2〜6MHz
• 視野角：60〜90度
• 観察深度：15〜25cm

用途：

• 腹部（肝、胆、膵、脾、腎）
• 骨盤（子宮、卵巣、前立腺、膀胱）
• 産科（胎児観察）

特徴：

• 接触面が小さい → 肋間走査に有利
• 扇状の視野 → 広範囲を観察可能
• 低周波 → 深部まで届く

2. リニア型（Linear）

構造：

• 圧電素子が直線状に配列
• 接触面が広い

仕様：

• 周波数：7〜15MHz
• 視野：長方形（3〜5cm幅）
• 観察深度：3〜8cm

用途：

• 血管（頸動脈、下肢）
• 甲状腺
• 乳腺
• 表在リンパ節
• 整形外科（関節、筋肉）

特徴：

• 高周波 → 高解像度
• 平面接触 → 表在部に最適
• 長方形視野 → 血管の長軸観察に有利

3. セクタ型（Sector）

構造：

• 小さな接触面から扇状に広がる
• 機械式またはフェーズドアレイ

仕様：

• 周波数：2〜5MHz
• 視野角：70〜90度
• 観察深度：15〜25cm

用途：

• 心臓専用

特徴：

• 接触面が非常に小さい → 肋間から挿入可能
• 扇状視野 → 心臓全体を観察
• リアルタイム性 → 心臓の動きを追従

4. コンベックス型 vs リニア型 の使い分け

項目	コンベックス	リニア
接触面	小（湾曲）	大（平面）
視野	扇状・広い	長方形・狭い
周波数	低（2〜6MHz）	高（7〜15MHz）
深度	深い（15〜25cm）	浅い（3〜8cm）
解像度	低〜中	高
用途	腹部・骨盤	血管・甲状腺

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画像化の原理とモード

Bモード（Brightness mode）

最も一般的な表示モード。組織の断面を輝度（明るさ）で表示します。

輝度の意味：

• 高輝度（白）：強い反射 → 骨、結石、石灰化
• 中輝度（灰色）：中程度の反射 → 肝実質、腎実質
• 低輝度（黒）：弱い反射 → 液体、嚢胞、血管内腔

用語：

• 高エコー（hyperechoic）：周囲より明るい
• 等エコー（isoechoic）：周囲と同程度
• 低エコー（hypoechoic）：周囲より暗い
• 無エコー（anechoic）：真っ黒（液体）

Mモード（Motion mode）

時間軸を加えた表示モード。動く構造物の動きを記録します。

用途：

• 心臓の壁運動
• 弁の動き
• 胎児の心拍確認

表示：

• 横軸：時間
• 縦軸：深さ
• 輝度：反射強度

カラードプラモード

血流を色で表示するモード。

ドプラ効果の原理：

運動する物体（血球）からの反射波は周波数が変化します。

ドプラ偏移周波数：

Δf = (2 × f₀ × v × cosθ) / c

• f₀：送信周波数
• v：血流速度
• θ：ドプラ角度（超音波ビームと血流の角度）
• c：音速（1,540m/s）

色の意味：

• 赤色：プローブに近づく血流
• 青色：プローブから遠ざかる血流
• 明るい色：速い血流
• 暗い色：遅い血流
• モザイクパターン：乱流

用途：

• 心臓弁膜症の逆流評価
• 血管狭窄の検出
• 腫瘍の血流評価
• 胎児の血流評価

パワードプラモード

血流の有無と強度を色の輝度で表示します。

カラードプラとの違い：

項目	カラードプラ	パワードプラ
表示	速度と方向	強度のみ
角度依存性	あり	なし
感度	中	高
用途	血流速度測定	微小血流検出

用途：

• 腫瘍の血流豊富度評価
• 腎血流の評価
• 虚血の検出

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各部位の走査法

腹部超音波検査

準備：

• 6時間以上の絶食
• 仰臥位

走査法：

1. 肝臓
   • 右肋間走査（RIC）：肋間から観察
   • 右肋弓下走査（RCS）：肋骨の下から観察
   • 観察項目：大きさ、形態、エコーレベル、腫瘤性病変
2. 胆のう
   • 右肋弓下走査
   • 左側臥位で観察しやすくなる
   • 観察項目：壁の厚さ、結石の有無、腫瘤
3. 膵臓
   • ランドマーク：脾静脈（膵体部・膵尾部の背側を走行）
   • 上腸間膜動脈（SMA）：膵頭部と膵体部の境界
   • 飲水法：胃に水を飲んでもらい、acoustic windowとして利用
4. 腎臓
   • 背側からの走査（体軸に平行）
   • 長軸像と短軸像を観察
   • 観察項目：大きさ、皮髄境界、腎洞エコー、水腎症
5. 脾臓
   • 左肋間走査
   • 頭尾長を測定（12cm以上で脾腫）

ポイント：

• 呼吸による臓器の動きを利用
• 深呼吸で横隔膜が下がり、肝臓・脾臓が観察しやすくなる
• 膵臓は消化管ガスで見えにくいことが多い

心臓超音波検査

準備：

• 食事制限なし
• 左側臥位（左を下に）

基本4断面：

1. 傍胸骨左縁長軸像（PLAX）
   • 左室、左房、大動脈、僧帽弁を観察
   • 測定：左室拡張末期径（LVDd）、左室収縮末期径（LVDs）
2. 傍胸骨左縁短軸像（PSAX）
   • 左室を輪切りで観察
   • 弁レベル、乳頭筋レベル、心尖部レベル
3. 心尖部四腔像（A4C）
   • 左室、右室、左房、右房を同時に観察
   • 測定：左房径、右房径、心室中隔の動き
4. 心窩部アプローチ
   • 下大静脈（IVC）、肝静脈を観察
   • IVC径で右心系の圧を評価

測定項目：

• 左室駆出率（EF）：正常50%以上
• E/A比：拡張能の評価
• 弁逆流の有無と程度

頸動脈超音波検査

準備：

• 食事制限なし
• 仰臥位、頸部を反対側に向ける

走査法：

1. 長軸像
   • 総頸動脈（CCA）の遠位壁でIMT測定
   • IMT（Intima-Media Thickness）：内膜中膜複合体厚
   • 正常：1.0mm以下、肥厚：1.1mm以上
2. 短軸像
   • プラークの性状評価
   • 血管の拡張度

観察ポイント：

• プラークの有無、大きさ、形状
• 血流速度（PSV：収縮期最大血流速度）
• 狭窄率の評価

乳腺超音波検査

準備：

• 食事制限なし
• 仰臥位

走査法：

1. 放射状走査
   • 乳頭を中心に放射状に走査
   • 乳管の走行に沿う
2. 同心円状走査
   • 乳頭を中心に円を描くように走査
   • 見落とし防止

観察ポイント：

• 腫瘤の有無、形状、境界、内部エコー
• 後方エコーの変化
• 微細石灰化の有無

良性 vs 悪性の鑑別：

所見	良性	悪性
形状	楕円形	不整形
境界	明瞭	不明瞭
内部エコー	均一	不均一
後方エコー	増強	減弱
縦横比	< 1	> 1

アーチファクトと対策

1. 多重反射（Reverberation）

原因： プローブと強い反射体の間で超音波が何度も往復する。

特徴：

• 等間隔の線状エコー
• コメットサイン（彗星の尾状）

対策：

• プローブの位置を変える
• ゲインを下げる

2. 音響陰影（Acoustic Shadow）

原因： 超音波を強く反射または吸収する構造物（骨、結石、石灰化）の後方が黒く抜ける。

特徴：

• 構造物の後方が無エコー

活用：

• 胆石、腎結石の診断に利用

3. 後方エコー増強（Posterior Enhancement）

原因： 液体（嚢胞、血管）を通過した超音波が減衰せずに深部に届く。

特徴：

• 液体病変の後方が明るく見える

活用：

• 嚢胞性病変の診断に利用

4. サイドローブアーチファクト

原因： メインビーム以外の副ローブによる偽像。

特徴：

• 液体内に点状エコーが出現

対策：

• プローブの角度を変える
• 低ゲインで観察

5. ミラーイメージ

原因： 横隔膜などの強い反射面で超音波が反射し、実際には存在しない臓器が鏡像として描出される。

特徴：

• 横隔膜の上に肝臓が見える

対策：

• 走査方向を変える

最新技術

1. 3D/4D超音波

3D超音波：

• 立体的な画像構築
• 容積測定が正確

4D超音波：

• 3D + 時間軸 = リアルタイム立体像
• 胎児の動きを観察

用途：

• 産科：胎児の顔、奇形のスクリーニング
• 腫瘍：形状の立体的評価
• 血管：動脈瘤の容積測定

2. エラストグラフィ（Elastography）

原理： 組織の硬さを測定し、色で表示。

種類：

1. ストレインエラストグラフィ
   • プローブで圧迫して硬さを評価
   • 定性的評価
2. シェアウェーブエラストグラフィ
   • 超音波パルスで組織にせん断波を発生させる
   • 定量的評価（kPa単位）

用途：

• 肝線維化の評価（肝硬度測定）
• 乳腺腫瘤の良悪性鑑別
• 甲状腺結節の評価

肝硬度の基準：

• 正常：< 7 kPa
• 軽度線維化：7〜10 kPa
• 肝硬変：> 14 kPa

3. 造影超音波検査

造影剤：

• ソナゾイド（微小気泡製剤）
• 血管内に投与

原理：

• 微小気泡が超音波を強く反射
• 血流の造影効果を得る

相：

1. 血管相：0〜40秒
2. 実質相：40秒〜数分
3. クッパー相（肝臓特異）：10分〜

用途：

• 肝腫瘍の鑑別（肝細胞癌、血管腫、転移性肝癌）
• 血流評価
• 腎腫瘍の鑑別

4. フュージョンイメージング

原理： 超音波画像とCT/MRI画像をリアルタイムで重ね合わせ。

用途：

• ラジオ波焼灼術（RFA）のガイド
• 生検のガイド
• 見えにくい病変の位置同定

【フローチャート】超音波検査の全体の流れ

参考文献（医療従事者向け）

教科書・専門書

1. 「超音波検査士認定試験対策:基礎編【五訂版】」 日本超音波検査学会編 ベクトル・コア
   • 超音波検査士認定試験の公式テキスト
   • 基礎から臨床まで網羅的に解説
   • 各領域別の詳細な走査法

認定試験対策

学術雑誌

8. 「Japanese journal of medical ultrasonics」 日本超音波医学会 月刊
   • 最新の研究論文
   • 症例報告
   • 技術解説
9. 「Journal of Medical Ultrasonics」 日本超音波医学会 英文誌
   • 国際的な研究論文
   • 最新技術の紹介

オンラインリソース

10. 日本超音波医学会https://www.jsum.or.jp/
    • 診断基準、ガイドライン
    • 学術集会情報
    • e-learning
11. 日本超音波検査学会https://www.jss.org/
    • 認定試験情報
    • 標準的記録法
    • 技術講習会
12. 日本心エコー図学会https://www.jse.gr.jp/
    • 心エコーガイドライン
    • 認定試験情報
    • 症例データベース

参考動画・講習会

13. 全衛連研修会 YouTube
    • 走査法の解説動画
    • 症例検討
14. 日本超音波医学会 超音波セミナー
    • 年2回開催（春・秋）
    • ハンズオンセミナー
    • 症例検討会

まとめ

超音波検査は、安全性が高く、リアルタイムで臓器の動きを観察できる優れた画像診断法です。

技師として重要なポイント：

1. 物理学の理解
   • 周波数、減衰、音響インピーダンス
   • プローブの特性を理解して使い分け
2. 解剖学の知識
   • 正常解剖を熟知
   • ランドマークを利用した走査
3. 病態の理解
   • 正常と異常の鑑別
   • 典型的所見のパターン認識
4. 技術の向上
   • 走査法の練習
   • アーチファクトの理解と対策
   • 新技術の習得
5. コミュニケーション
   • 患者さんへの説明
   • 医師への報告
   • チーム医療の一員として

👈 一般の方は前編（患者さん向けガイド)をご覧ください

超音波検査とは？｜流れ・費用・CTとの違いを技師が解説【前編：患者さん向けガイド】超音波検査（エコー検査）の基礎知識を患者さん向けに分かりやすく解説。検査の仕組み、使用する周波数、メリット・デメリット、費用相場、検査の流れまで網羅。CTやMRIとの違いも比較。初めて超音波検査を受ける方、検査について詳しく知りたい方必見のガイドです。 ...

監修：放射線技師歴10年以上の現役技師 最終更新日：2025年11月