Akustika je vědní obor, který se zabývá mechanickým kmitáním a vlněním o frekvenci v rámci
10^-3 Hz až 10¹¹ Hz. Zvukem rozumíme mechanické vlnění pružného prostředí, které musí mít frekvenci v rozmezí 16 Hz až 20 kHz, pak jde o slyšitelný zvuk, který je schopen u člověka vyvolat zvukový vjem. Frekvenční závislost je ale silně individuální, jen málokdo je schopen vnímat celé pásmo (především horní hranice je velmi proměnná a závislá např. na věku). Během šíření zvuku nedochází k přenosu částic, které zvuk zprostředkovávají, ale šíří se jen vzruch, tlaková vlna. Mezi popisné charakteristiky patří rychlost šíření zvuku, tzv. fázová rychlost, dále pak zejména intenzita, výška a barva.

Zvuky pod slyšitelnou hranicí (0,7 – 16 Hz) označujeme jako infrazvuk (lidské tělo je vnímá hmatem – jsou schopny rozvibrovat celý povrch těla či bránici), zvuky nad slyšitelnou hranicí jako ultrazvuk.

Hlasitost, síla zvuku – to jsou synonyma užívaná pro vyjádření intenzity zvuku, což je základní fyzikální veličinou určující účinek zvukového vlnění na sluch člověka. Vzhledem k rozsahu 12 řádů této veličiny byla zvolena pomocná veličina, kterou nazýváme hladina intenzity s jednotkou decibel. Nula decibelů odpovídá prahu slyšitelnosti, 120 dB pak prahu bolesti.

Kromě zvýšené intenzity zvuku je pro zdraví člověka nebezpečný i tzv. hluk, kterým jsou neperiodické frekvence různých intenzit, který může kolísat nebo působit ustáleně. Samotnou hlučnost posuzují například hygienické stanice a její kritické hodnoty jsou stanoveny hygienickými předpisy. Při porušování těchto hladin hluku může docházet k poškozování sluchu, a to buď jednorázově úrazem nebo dlouhodobě chronickým poškozením.

Ultrazvuk se hojně využívá ve zdravotnictví k diagnostickým i léčebným účelům. Jeho účinky závisí na intenzitě i frekvenci vlnění a rozlišujeme dvojí typ interakce – aktivní (důsledkem jsou změny v těle) a pasivní (dochází pouze ke změně charakteru vlnění vlivem překážek v těle). Používá se k vyšetřování měkkých tkání (např. vyšetření uzlin na krku, v axile nebo v tříslech; vyšetření štítné žlázy; vyšetření těhotných; ultrazvukové vyšetření prsů či kardiovaskulárního systému; vyšetření břicha; vyšetření orgánů malé pánve; k ultrazvukovému vyšetření cév; vyšetření kloubů; endosono atd.).

Ultrazvukový přístroj se skládá z počítačové jednotky s rekonstrukčním softwarem a ultrazvukové sondy. Tato sonda funguje jako vysílač i jako přijímač ultrazvukových vln. Princip ultrazvukového přístroje je založen na tom, že při šíření ultrazvukových vln prostředím dochází k jejich odrazu. Tyto odrazy nejsou vždy stejné a jsou závislé na prostředí, kterým vlna prochází, a jsou zpětně přijímány sondou a software na základě rozdílu v odrazech dokáže rekonstruovat UZ obraz.

Různé tkáně mají různou echogenitu – schopnost odrážet ultrazvukové vlny. Ultrazvuková vlna naráží při průchodu tělem na tkáňová rozhraní; to jsou místa, kde jedna tkáň sousedí s druhou, například kůra ledvin a okolní tuk. Na tkáňovém rozhraní se část vlny odrazí a zbytek projde dál, k dalšímu tkáňovému rozhraní, kde se proces opakuje. Čím rozdílnější jsou echogenity sousedících tkání, tím větší je odraz vlny.

Ultrazvukové vlny jsou odráženy plynným prostředím a kostní tkání, proto se volí i jiné vyšetřovací metody; sonografie je nevhodná pro zobrazování střev, zde se často využívá kolonoskopie a CT. Dalším omezením je obtížné pronikání kostmi a zde raději volíme zobrazení RTG metodami. [13]

V neurologii slouží UZV především k vyšetření hlavních tepen zásobujících mozek (krkavic a vertebrálních tepen) a mozkových tepen uvnitř lebky. Moderní duplexní ultrazvukový přístroj umožňuje jednak zobrazit vyšetřovanou část těla (tepny, žíly), jednak poskytuje údaje o průtoku krve ve vyšetřovaných cévách (tzv. doppler, dopplerovské vyšetření cév).