超声波原理(医疗超声基础).pptxVIP

超声波原理概述超声波是一种频率高于20kHz的机械波，人耳无法听到。超声波在医学领域被广泛应用于诊断和治疗。中设作者：侃侃

声波的基本特性频率声波的频率决定了声音的音调。频率越高，音调越高，反之亦然。振幅声波的振幅决定了声音的响度。振幅越大，响度越大，反之亦然。速度声波的速度取决于介质的性质。在固体中速度最快，在气体中速度最慢。波长声波的波长是两个相邻波峰之间的距离。波长与频率成反比。

声波的传播过程声波的传播过程是声能从一个地方传递到另一个地方的过程，这是因为声波能够在介质中传播。1介质振动声波在介质中传播时，介质的质点会发生周期性的振动。2能量传递振动的质点会将能量传递给相邻的质点，形成波的传播。3波形传播能量传递形成波形，声波的能量沿着波形方向传播。声波在不同介质中的传播速度不同，例如，声波在空气中的传播速度约为343米/秒，而在水中则约为1500米/秒。

声波的反射和折射声波遇到不同介质的界面时会发生反射和折射。反射是指声波在遇到障碍物后改变传播方向，返回到原来介质中。折射是指声波从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变。声波的反射和折射现象在超声成像中起着重要的作用，利用这些现象可以获得目标物体的形状、大小和位置信息。例如，超声探头发射的声波遇到人体组织后会发生反射，反射回来的声波被探头接收并处理，最终形成超声图像。

声波的吸收和散射吸收声波在传播过程中，能量会逐渐被介质吸收，导致声波强度减弱。吸收程度取决于介质的性质，如密度、粘度和弹性等。散射声波遇到障碍物或介质不均匀时，会发生方向改变，形成散射波。散射程度与障碍物的大小和形状有关，以及声波频率和介质性质有关。

超声波的频率范围超声波的频率范围非常广泛，从20kHz到数GHz不等。医疗超声通常使用1-20MHz的频率范围，这个范围内的超声波具有良好的穿透性和成像分辨率。更高频率的超声波可以提供更好的分辨率，但穿透能力较差，适合浅层组织成像。更低频率的超声波穿透能力强，但分辨率较低，适合深层组织成像。

超声波的波长超声波的波长是指相邻两个波峰或波谷之间的距离，它是超声波的重要参数之一。超声波的波长与频率成反比，即频率越高，波长越短。频率低的超声波波长较长，可以穿透组织深度较大；频率高的超声波波长较短，可以分辨更小的细节。在医学超声中，常用的超声波频率范围为2-15MHz，对应波长为0.75-0.15毫米。

超声波的传播速度超声波的传播速度受介质性质影响，在不同介质中传播速度不同。例如，超声波在水中的传播速度约为1500米/秒，在空气中的传播速度约为340米/秒。超声波的传播速度还与温度有关，温度越高，传播速度越快。介质传播速度(米/秒)水1500空气340软组织1540骨骼4000

声阻抗的概念声阻抗的定义声阻抗是指声波在介质中传播时遇到的阻力。声阻抗表示声波在介质中传播时的能量阻碍程度。声阻抗的公式声阻抗可以通过公式计算得到，声阻抗等于介质的密度乘以声速。声阻抗的单位声阻抗的单位是瑞利(Rayl)，1瑞利等于1帕斯卡秒每平方米(Pa·s/m2)。声阻抗的影响因素声阻抗受介质的密度和声速影响，密度越大，声速越快，声阻抗越大。

声阻抗的重要性影响声波传播声阻抗决定声波在介质中的传播速度和能量衰减，影响超声成像的清晰度和准确性。提高图像质量声阻抗匹配能够减少声波反射，提高穿透深度，使超声图像更清晰，更易于诊断。优化探头设计了解声阻抗有助于优化探头设计，使声波更有效地传递和接收，提高超声成像的效果。

声阻抗匹配的重要性11.提高超声能量的传输效率声阻抗匹配可以减少超声波在组织界面上的反射，从而提高能量传输至深层组织的效率，提高成像质量。22.降低伪像的产生声阻抗不匹配会导致超声波在组织界面上发生反射，产生伪像，影响图像的准确性，声阻抗匹配可以有效降低伪像的产生。33.提高图像分辨率声阻抗匹配可以提高超声波在组织内部的穿透深度，获得更清晰的图像，从而提高图像分辨率。44.增强多普勒信号声阻抗匹配可以增强超声波在血液中的传播，从而增强多普勒信号，提高血液流速测量的准确性。

声阻抗不匹配的影响反射增强声阻抗不匹配会导致超声波在界面处发生大量反射，减少进入组织深处的声能，降低图像质量。穿透力下降声波在界面处的反射会削弱穿透力，难以获得深部组织的图像，影响诊断效果。伪像产生声阻抗不匹配会导致图像中出现伪像，例如阴影、增强和边缘伪像，干扰诊断信息的准确性。诊断误差由于反射和伪像的影响，医生可能难以准确识别病灶位置和大小，导致诊断误差。

超声成像的基本原理声波发射超声探头发出高频声波，这些声波以特定的频率和强度进入人体组织。声波传播声波在人体组织中传播，遇到不同组织结构时，会发生反射、折射、吸收和散射等现象。回波接收超声探头接收从人体组织反射回来