第一节超声诊断的基本知识
一、超声波及其物理学特性
超声是频率在Hz以上，即超过人耳听觉上限阈值的声波。超声成像是利用超声的物理特性和机体组织器官声学参数的差异进行成像。
（一）超声的物理学特性
1.透射
超声穿过某一介质或通过两种介质的界面而进入第二种介质内称为超声的透射。除介质外，决定超声透射能力的主要因素是超声的频率和波长。超声频率越大，波长越短，透射能力（穿透力）越弱，探测的深度越浅；反之，超声频率越小，波长越长，穿透力越强，探测的深度越深。
2.反射与折射
超声在传播过程中，如遇到两种不同声阻抗介质所构成的声学界面时，一部分超声波会返回到前一种介质中，这一现象称作反射；超声波在进入第二种介质时发生传播方向的改变，称为折射。超声波反射的强弱主要取决于形成声学界面的两种介质的声阻抗差值，声阻抗差值越大，反射强度越大，反之越小。
3.绕射
超声遇到小于其波长一半的物体时，会绕过障碍物的边缘继续向前传播，称绕射或衍射。
4.散射与衰减
超声遇到物体或界面时会沿不规则方向反射（非90°）或折射（非声阻抗差异所造成的）。超声在介质内传播时，会随着传播距离的增加而减弱，这种现象称为超声衰减。引起超声衰减的原因是：①超声束在不同声阻抗界面上发生的反射、折射及散射等，使主声束方向上的声能减弱。②超声在传播介质中，由于介质的黏滞性（内摩擦力）、导热系数和温度等的影响，使部分声能被吸收，从而使声能降低。声能的衰减与超声频率和传播距离有关。超声频率越高或传播距离越远，声能的衰减，特别是声能的吸收衰减越大；反之，声能衰减越小。动物体内血液对声能的吸收最小，其次是肌肉组织、纤维组织、软骨和骨骼。
5.多普勒效应
HristianDoppler发现，声源与反射物体之间出现相对运动时，反射物体所接收到的频率与声源所发出的频率不一致。当声源与反射物体相向运动时，声音频率升高，反之降低，此种频率发生改变（频移）的现象称为多普勒效应。频移的大小取决于声源与反射物体间相对运动速度，速度越大，频移越大。相向运动时，频移为正，声音增强；反向运动时，频移为负，声音减弱。
6.方向性
超声波与一般声波不同，由于其频率极高，波长又短，远远小于探头的直径，在传播时集中于一个方向，类似于平面波，声场分布呈狭窄的圆柱状，声场宽度与探头的压电晶片大小相接近，因而有明显的方向性。
（二）超声的分辨性能
1.超声的显现力
指超声能检测出最小物体大小的能力。超声频率越高，波长越短，其显现力也越高。
2.超声的分辨力
指超声能够区分两个物体间的最小距离。分横向分辨力和纵向分辨力，单位均为毫米（mm）。横向分辨力指超声能分辨与声束相垂直的界面上两物体（或病灶）间的最小距离；纵向分辨力指声束能够分辨位于超声轴线上两物体（或病灶）间的最小距离。
3.超声的穿透力
超声频率越高，其显现力和分辨力越强，显示的组织结构或病理结构越清晰；但频率越高，其衰减也越显著，透入的深度就越小。即频率越高，穿透力越低；频率越低，穿透力越强。
二、动物体组织结构的回声性质与超声图像诊断
机体结构是一个复杂的超声介质，各种器官与组织，包括病理组织在声阻抗和衰减系数上都有差异。超声在不同的器官与组织之间产生反射与衰减，这是构成超声图像的基础。将接收到的回声，根据其强弱，用明暗不同的光点依次显示在影屏上，可显出机体的断面超声图像。
（一）回声性质
1.无回声
超声经过的区域没有反射，为无回声的暗区。可能是液性暗区、衰减暗区、实质暗区。
2.低回声
肝脏实质器官急性炎症、出现渗出时，其声阻抗比正常组织小，透声增高，因而可出现低回声区。
3.强回声
实质器官内组织致密，声阻抗差别较大，反射界面增多，使局部回声增强，呈密集的光点或光团。又可细分为较强回声、强回声和极强回声。
（二）回声形态描述
光点或光斑指细而圆的点状回声。光团指回声光点以团块状出现。光条或光带指回声呈条带状。光环指回声呈环状，光环中间较暗或为暗区，如胎儿头部回声。光晕指光团周围形成暗区，如癌症结节周边回声。网状回声指多个环状回声聚集在一起构成筛状网，如脑包虫、犬的子宫脓肿、腹腔脓肿等的回声。云雾状回声多见于声学造影。
声影指由于声能在声学界面衰竭、反射、折射等而丧失，声能不能达到的区域（暗区），即特强回声下方的无回声区。有些脏器或肿块底边无回声，称底边缺如；如侧边无回声则称为侧边失落。声尾指强回声后方的类似彗星尾样回声，如囊肿后方的声尾。
在特强声学界面上，超声波在肺泡壁上反复反射，声能很快衰减，称为多次重复回声（3次以上）或多次回声。靶环征指以强回声为中心形成圆环状低回声带，如肝脏病灶组织的回声。
（三）超声图像特点
超声图像是以不同的灰度来反映回声强弱的，无回声为暗区，强回声为亮区。借此来进行组织器官的超声解剖学研究、病变形态学诊断、活动脏器功能检测和介入超声的研究。
超声图像是层面图像。改变探头位置，可得任意方位的声像图，并可观察活动器官的运动情况。
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