Особенности "тканевого" канала распространения звука в грудной клетке человека

Abstract

Исследовано распространение звука по биологическим тканям грудной клетки с учетом наличия ее реберного каркаса и поверхностных мягких тканей. Получены оценки плотности, скорости звука и коэффициента затухания звука в паренхиме легких и мягких биотканях. В рамках подходов линейной акустики построена математическая модель, позволяющая дать количественную оценку эффективности передачи звука из легких к поверхности тела человека. Показано, что при распространении звука в системе доминирует поршневая мода. Установлено, что при распространении в грудной клетке звуков дыхания влияние реберной решетки проявляется в постоянном дополнительном ослаблении сигнала. Показано, что в низкочастотной области спектр респираторных звуков в норме формируется источниками, расположенными по всему объему легких. Высокочастотная же часть спектра формируется преимущественно источниками, расположенными на периферии легких.

Досліджено розповсюдження звуку по біологічним тканинам грудної клітки з урахуванням наявності її реберного каркасу й поверхневих м'яких тканин. Одержані оцінки густини, швидкості звуку й декремента затухання звуку в паренхімі легенів та м'яких біотканинах. В рамках підходів лінійної акустики побудовано математичну модель, яка дозволяє дати кількісну оцінку ефективності передачі звуку з легенів до поверхні тіла людини. Показано, що при розповсюдженні звуку в системі домінує поршньова мода. Встановлено, що при розповсюдженні в грудній клітці звуків дихання вплив реберної гратки проявляється в постійному додатковому ослабленні сигналу. Показано, що в низькочастотній області спектр респіраторних звуків у нормі формується джерелами, розташованими по всьому об'єму легенів. Високочастотна ж частина спектру формується переважно джерелами, що розташовані на периферії легенів.

The acoustic propagation through biological tissues of a thorax with allowance for availability of its rib hull and surface soft tissues is investigated. The estimations of density, sound speed and the attenuation coefficient in parenchyma of lung and soft biotissues are obtained. Within the approaches of linear acoustics the mathematical model is developed permitting to assess quantitatively a performance of the sound transmission from lung to a surface of human body. It is shown that at an acoustic propagation in the system a piston mode dominates. It is established that when the breath sounds propagate in a thorax the influence of a rib grating is exhibited in a constant padding loss of signal. It is shown that the low-frequency domain of spectrum of normal respiratory sounds is formed by sources disposed on all bulk of the lung. The high frequency portion of the spectrum is formed predominantly by sources disposed on lung's peripherals.