超聲百科知識(shí)與相關(guān)認(rèn)識(shí)

超聲（Ultrasound，簡(jiǎn)稱US）醫(yī)學(xué)是聲學(xué)、醫(yī)學(xué)、光學(xué)及電子學(xué)相結(jié)合的學(xué)科。凡研究高于可聽(tīng)聲頻率的聲學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用即超聲醫(yī)學(xué)。包括超聲診斷學(xué)、超聲治療學(xué)和生物醫(yī)學(xué)超聲工程，所以超聲醫(yī)學(xué)具有醫(yī)、理、工三結(jié)合的特點(diǎn)，涉及的內(nèi)容廣泛，在預(yù)防、診斷、治療疾病中有很高的價(jià)值。20世紀(jì)50年代建立，70年代廣泛發(fā)展應(yīng)用的超聲診斷技術(shù)，總的發(fā)展趨勢(shì)是從靜態(tài)向動(dòng)態(tài)圖像（快速成像）發(fā)展，從黑白向彩色圖像過(guò)渡，從二維圖像向三維圖像邁進(jìn)，從反射法向透射法探索，以求得到專一性、特異性的超聲信號(hào)，達(dá)到定量化、特異性診斷的目的近三十年來(lái)，醫(yī)學(xué)超聲診斷技術(shù)發(fā)生了一次又一次革命性的飛躍，80年代介入性超聲逐漸普及，體腔探頭和術(shù)中探頭的應(yīng)用擴(kuò)大了診斷范圍，也提高了診斷水平，90年代的血管內(nèi)超聲、三維成像、新型聲學(xué)造影劑的應(yīng)用使超聲診斷又上了一個(gè)新臺(tái)階。其發(fā)展速度令人驚嘆，目前已成為臨床多種疾病診斷的首選方法，并成為一種非常重要的多種參數(shù)的系列診斷技術(shù)。

1、A型法：較常用。主要從示波屏上的波幅、波數(shù)、波的先后次序等來(lái)判斷有無(wú)病變。應(yīng)用于診斷腦血腫，腦瘤，囊腫，胸、腹水，肝脾腫大和腎盂積水等。

2、B型法：圖形直觀而清晰，容易發(fā)現(xiàn)較小病變，可看到人體內(nèi)臟各種切面圖形。對(duì)肝、脾、膽囊、胰腺、腎及膀胱的多種病變能及時(shí)獲得早期診斷。

3、M型法：常同時(shí)加入心電圖、心電圖顯示記錄。可用于診斷各類心臟病，如風(fēng)濕性瓣膜病、心包積液、心肌病、心房?jī)?nèi)粘液瘤、心功能測(cè)定及各類先天性心臟病的手術(shù)前診斷和手術(shù)后隨訪。

4、扇型法：由于可得到心臟各種切面的圖象，并可觀察到心臟收縮和舒張時(shí)的真實(shí)表現(xiàn)，故較M型法的觀察更為細(xì)致和確切。診斷疾病的范圍也更擴(kuò)大了，除心臟外，尚可檢查肝、膽、胰、顱腦等疾病。

5、多普勒超聲法：這是測(cè)定血管腔或心腔內(nèi)血流的新方法，可從體外測(cè)出血流的速度和方向。用于診斷多種四肢動(dòng)、靜脈疾病和部分先天性心臟病，如大血管轉(zhuǎn)位、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉等。產(chǎn)科醫(yī)生還用來(lái)診斷、確定胎動(dòng)和胎心。

目前，超聲波檢查也被用于與其他檢查方法的聯(lián)合應(yīng)用中，在超聲波檢查的監(jiān)視下，為進(jìn)行組織學(xué)檢查進(jìn)行超聲波下活檢，以及與內(nèi)窺鏡檢查聯(lián)合進(jìn)行的超聲波內(nèi)窺鏡檢查，在許多方面得已應(yīng)用。一、聲波能夠在聽(tīng)覺(jué)器官引起聲音感覺(jué)的波動(dòng)稱為聲波。人類能夠感覺(jué)的聲波頻率范圍約在20-20000HZ。頻率超過(guò)20000HZ，人的感覺(jué)器官感覺(jué)不到的聲波，叫做超聲波。

聲波的基本物理性質(zhì)如下：

（一）聲波的頻率、周期和速度

聲源振動(dòng)產(chǎn)生聲波，聲波有縱波、橫波和表面波三種形式。而縱波是一種疏密波，就像一根彈簧上產(chǎn)生的波。用于人體診斷的超聲波是聲源振動(dòng)在彈性介質(zhì)中產(chǎn)生的縱波。聲波在介質(zhì)中傳播，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在平衡位置來(lái)回振動(dòng)一次，就完成一次全振動(dòng)，一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間稱振動(dòng)周期（T）。在單位時(shí)間內(nèi)全振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率（f），頻率的單位是赫茲（HZ）。f=1/T，聲波在介質(zhì)中以一定速度傳播，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一周，波動(dòng)就前進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)（λ）。波速（C）=λ/T或C=f?λ。

（二）聲阻抗

聲波在媒介中傳播，其傳播速度與媒質(zhì)密度有關(guān)。在密度較大介質(zhì)中的聲速比密度較小介質(zhì)中的聲速要快。在彈性較大的介質(zhì)中聲速比彈性較小的介質(zhì)中要快。這就引出了聲阻抗的定義，聲阻抗為介質(zhì)密度（ρ）和聲速（C）的乘積。用字母Z表示，Z=ρ?C。

二、超聲波

超聲波就是頻率大于20KHZ，人耳感覺(jué)不到的聲波，它也是縱波，可以在固體、液體和氣體中傳播，并且具有與聲波相同的物理性質(zhì)。但是由于超聲波頻率高，波長(zhǎng)短，還具有一些自身的特性。

（一）束射性

超聲波具有束射性。這一點(diǎn)與一般聲波不同，而與光的性質(zhì)相似，即可集中向一個(gè)方向傳播，有較強(qiáng)的方向性，由換能器發(fā)出的超聲波呈窄束的圓柱形分布，故稱超聲束。

（二）反射和折射

當(dāng)一束超聲波入射到比自身波長(zhǎng)大很多倍的兩種介質(zhì)的交界面上時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射和折射。反射遵循反射定律，折射遵循折射定律。由于入射角等于反射角，因此超聲波探查疾病時(shí)要求聲束盡量與組織界面垂直。超聲波的反射還與界面兩邊的聲阻抗有關(guān)，兩介質(zhì)聲阻抗差越大，入射超聲束反射越強(qiáng)。聲阻抗差越小反射越弱。

穿過(guò)大界面的透射聲，可能沿入射聲束的方向繼續(xù)進(jìn)行，亦可能偏離入射聲束的方向而傳播，后一種現(xiàn)象稱超聲折射，是由于兩種介質(zhì)內(nèi)聲速的不同所致。

（三）散射與衍射

超聲波在介質(zhì)內(nèi)傳播過(guò)程中，如果所遇到的物體界面直徑大于超聲波的波長(zhǎng)則發(fā)生反射，如果直徑小于波長(zhǎng)，超聲波的傳播方向?qū)l(fā)生偏離，在繞過(guò)物體以后又以原來(lái)的方向傳播，此時(shí)反射回波很少，這種現(xiàn)象叫衍射。因此波長(zhǎng)越短超聲波的分辨力越好。如果物體直徑大大小于超聲波長(zhǎng)的微粒，在通過(guò)這種微粒時(shí)大部分超聲波繼續(xù)向前傳播，小部分超聲波能量被微粒向四面八方輻射，這種現(xiàn)象稱為散射。

（四）超聲波的衰減

超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，入射超聲能量會(huì)隨著傳播距離的增加而逐漸減小，這種現(xiàn)象稱作超聲波的衰減。

衰減有以下兩個(gè)原因：（1）超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，聲能轉(zhuǎn)變成熱能，這叫吸收；（2）介質(zhì)對(duì)超聲波的反射、散射使得入射超聲波的能量向其他方向轉(zhuǎn)移，而返回的超聲波能量越來(lái)越小。