超声成像设备概述超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声检查的主要用途超声诊断设备的发展历史超声诊断设备的发展历史超声成像的物理基础超声成像的物理基础超声成像的物理基础超声成像的物理基础超声成像的物理基础超声成像的物理基础1、声速与介质的关系（1）同一介质不同频率的超声波在同一介质中传播时声速基本相同。所以用不同频率的探头检查肝脏时，声速基本相同。（2）不同介质同一频率的超声波在不同介质中传播的声速是不同的。例如：1MHz超声波在0℃的水中为1500m／s；在0℃的钢材中为6000m／s；在人体软组织中平均声速为1540m／s。声速、波长与介质的关系2、波长与介质的关系（1）同一介质不同频率的超声波，在同一介质内传播时其波长与频率成反比。1MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为1.5mm。3MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为0.5mm。5MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为0.3mm，所以频率越高的超声波在同一脏器组织中传播其波长愈短。例如：用高频率的探头检查肝脏其波长也愈短。2、波长与介质的关系（2）不同介质同一频率的超声波，在不同介质内传播，因传播声速不同，则波长也不相同。频率为3MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为0．5mm，而在空气中传播，其波长为0.114mm。所以用同一种探头检查人体不同的组织时，由于声速存在差异，所以波长也是不相同的。超声的物理特性1.超声的束射性超声的能量高度集中，在一个较小的立体角内成束状向前传播，即超声波的束射性（声束）。从声源发出的超声波最近的一段声束几乎平行，这段区域为近场区。远离此区后，声束向前稍有扩散，为远场区。扩散的声束与平行声束间的夹角叫做扩散角（θ）超声波指向性优劣的指标是近场的长度和扩散角。2-1.超声波的反射声阻抗声阻抗是表示介质声学特性的一个重要物理量。声阻抗（Z）等于介质的密度（ρ）和声速（C）的乘积，声Z=ρ×C。物质的密度一般是固体＞液体＞气体，超声在介质中的速度是固体＞液体＞气体，故声阻抗值一般也是固体＞液体＞气体。人体正常组织的声阻抗骨骼最大，气体最低。声像图中各种回声显像均主要由于声阻抗差别造成。人体不同组织声阻抗值2-1.超声波的反射声阻抗差异大的界面反射特性从公式1中得知，如果Z1和Z２相差很大时，无论Z1≥Z２(固体→气体)或Z1≤Z２(气体→固体)将会发生近乎全部反射而没有透射。由此可见，超声从液体(或固体)向气体中传播几乎是不可能，反之从气体向液体(或固体)中传播也几乎不可能。为什么说超声在人体诊断中对肺组织是困难的，就是因为肺组织中充满气体的缘故。按同样的道理，在临床诊断时，要在探头与人体受检部位之间涂上足够的超声耦合剂，以减少空气对声波传送的影响。2-1.超声波的反射图中水平横条代表文献中报导的各种组织的声阻抗范围,软组织的特性阻抗都相当接近1.5×106kgm-2s-1,因此它们的密度大致都在1000kg/m3左右,声速一般为1500m/s.但肺的密度及声速都低得多,而骨骼的相应值侧高得多。2-1.超声波的反射折射两种介质内声速不同可产生折射现象，从而导致入射声束的偏转。两种介质的声速之比决定其折射程度。其间关系如下：全内反射折射角的大小取决于两种媒质的声速比n=c1/c2，当c2＞c1时,则折射角j>i，当入射角由0逐渐增大到某一角度ik时,将有j=90°,即折射波沿界面传播，如下图所示全内反射而当入射角超过θik时,入射声能将全部反射到媒质1中,故θik称为”全内反射临界角”。在临床检查中,应使探头放置正确的角度,以避免由”全内反射”引起的图像伪差。超声波的入射、反射和折射示意图2-3.超声波的散射孤立的小点不连续性所引起的球面散射2-3.超声波的散射2-4.超声波的绕射⒊超声波的吸收与衰减声衰减原因：传播中的反射、散射、声束的扩散及组织对能量的吸收（1）由于声束发散，散射及反射引起声束方向改变（2）由于“内摩擦”，超声波机械能变为热能被组织“吸收”⒊超声波的吸收与衰减衰减系数衰减的强弱通常用衰减系数来表示。不同组织，吸收系数不同，衰减程度不同；相同组织，入射深度越大，衰减越大；相同组织，入射超声频率越高，衰减越大。人体软组织的衰减系数与频率成正比，所以频率愈高的超声波在人体组织中衰减愈大，只适用浅部器官的检查。⒊超声波的吸收与衰减人体不同组织的声衰减比较⒋超声波的分辨力与穿透力⒋超声波的分辨力与穿透力⒋超声波的分辨力与穿透力⒋超声波的分辨力与穿透力⒌多普勒效应超声对生物组织的作用声压当介质中有超声波传播时，由于介质质点振动，使介质中压强交替变化。超声场中某一点在某