超声波成像原理简介

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1、超声成像要点超声诊断仪超声的物理特性超声诊断的基础超声成像的新发展超声波：频率高于20000赫的声波超声诊断：（ultrasounddiagnosis）是在现代电子学发展的基础上，将雷达技术与超声原理相结合，并应用于临床医学的诊断方法。随着电子技术的发展，尤其是电子计算机技术应用于超声诊断仪，使超声诊断水平迅速提高，并广泛应用于临床各个领域，包括肝、胆、脾胰、肾、膀胱、前列腺、颅脑、眼、甲状腺、乳腺、肾上腺、卵巢、子宫及产科领域、心脏等脏器及软组织的部分疾病诊断。超声波与超声诊断超声诊断仪SSC-370超声波诊断仪数字化黑白超声诊断仪超声诊断

2、仪彩色超声多普勒血流成像系统最新电脑平台高级超声诊断仪超声诊断仪由两大部分组成超声换能器电子仪器超声诊断仪超声换能器（Transducer）超声换能器是由压电晶片组成，晶片受电信号激发发射超声，进入人体组织，遇不同声阻界面产生反射与散射、晶片又接收回声信号，转换成电信号、送入仪器。晶片将电能转换成声能（发射），又能将声能转换成电能（接收），称之为声电换能器。超声换能器测厚探头直探头超声换能器可拆式斜探头非金属探伤用探头电子仪器目前所用超声诊断仪多应用超声脉冲回波技术，将接收到的回波信号、经过放大并显示在显示屏上。根据显示的方式不同，分为A（A

3、mplitude）型、M（Motion）型、B（Brightness）型及D（Doppler）型已为临床广泛应用。其它如超声全息、超声CT及超声显微镜等目前尚处于研制阶段。超声的物理特性超声场特性：超声在介质内传播的过程中，明显受到超声振动影响的区域称超声场。超声场具有以下特点：如果超声换能器的直径明显大于超声波波长，则所发射的超声波能量集中成束状向前传播，这现象称为超声的束射性（或称指向性）。近场区：换能器近侧的超声波束宽度与声源直径相近似，平行而不扩散，近似平面波，该区域称近场区。近场区内声强分布不均匀。远场区：近场区以外的声波以某一角度

4、扩散称远场区。超声的物理特性L0=r2f/Csinθ=1.22λ/D。式中L0为近场距离，r为换能器半径，f为频率，C为声速、θ为半扩散角、D为换能器直径，λ为超声波波长。近场距离声源直径半扩散角超声的反射与折射声阻抗：介质的密度与超声在介质中传播速度的乘积称声阻抗。声阻抗值一般为固体>液>气体。超声在密度均匀的介质中传播，不产生反射和散射。当通过声阻抗不同的介质时，在两种介质的交界面上产生反射与折射或散射与绕射。超声的反射与折射反射、折射与透射：凡超声束所遇界面的直径大于超声波波长（称大界面）时，产生反射与折射。成角入射，反射角等于入射角，

5、反射声束与入射声束方向相反。垂直入射时，产生垂直反射与透射。反射声强取决于两介质的声阻差异及入射角的大小。垂直入射时，反射声强最大。反射声能愈强则折射或透射声能愈弱。进入第二介质的超声继续往前传播，遇不同声阻抗的介质时，再产生反射，依次类推，被检测的物体密度越不均匀，界面越多，则产生的反射也愈多。超声的反射与折射超声的散射与绕射超声在传播时，遇到与超声波波长近似或小于波长（小界面）的介质时，产生散射与绕射。散射为小介质向四周发散超声，又成为新的声源。绕射是超声绕过障碍物的边缘，继续向前传播。超声的散射与绕射散射绕射多普勒效应声源和接收体作相对

6、运动时，接收体在单位时间内收到的振动次数（频率），除声源发出者外，还由于接收体向前运动而多接收到（距离/波长个）振动，即收到的频率增加了。相反，声源和接收体作背离运动时，接收体收到的频率就减少，这种频率增加和减少的现象称为多普勒效应。多普勒效应相对静止相对运动背离运动多普勒效应超声诊断的基础人体组织的声阻与衰减系数正常脏器的回声规律病变脏器的回声规律超声多普勒超声对人体的影响超声诊断超声诊断超声诊断人体组织的声阻与衰减系数超声在人体内传播时，在两种不同组织的界面处产生反射和折射，在同一组织内传播，由于人体组织的不均匀性而发生散射。超声通过不同

7、器官和组织产生不同的反射与散射规律，仪器利用这些反射和散射信号，显示出脏器的界面和组织内部的细微结构，作为诊断的依据。按照声学特性，人体组织大体上可分为软组织和骨骼两大类，软组织的声阻与水近似，骨骼则属固体。人体不同组织的声速、声阻抗、声吸收系数、衰减系数等基本声学特性不同。介质密度(g/cm3)超声纵波速度(m/s)特征阻抗(105R*)测试频率(MHz)空气0.0012933320.0004292.9水0.993415231.5132.9血液1.05515701.6561.0软组织1.01615001.5241.0肌肉1.07415681

8、.6841.0骨1.65838605.5711.0脂肪0.95514761.4101.0肝1.05015701.6481.0人体组织的声阻与衰减系数正常脏器的回声规