超声成像的物理原理 人体组织对超声的作用

0105040203目录声阻抗及界面反射与折射散射绕射衰减第一部分声阻抗及界面声阻抗界面声阻抗定义：又称为声特性阻抗（Z），为超声波在介质中传播时遇到的阻力，是诊断中最基本的物理量。应用：人体各组织的声阻抗差别是超声成像的基础，声像图中各种回声显示主要由声阻抗差别形成。声阻抗人体组织只要有1%的声阻抗差异，探头就可以检测出由声阻抗差异引起反射、散射等现象所产生的回波，并将其转化为电信号，经处理后显示。公式：声特性阻抗的大小为介质的密度与声速的乘积，即Z=ρ•c。两种媒质的声阻抗Z相同，获得最大的传声率。界面界面是超声波分辨组织结构的声学基础。两种声阻抗不同的物体接触在一起的接触面，形成一个界面。接触面的大小就是界面尺寸。小界面:尺寸小于超声波长，主要发生散射大界面:尺寸大于超声波长，主要发生反射、折射第二部分反射与折射反射折射反射定义：超声波在传播过程中，如果声速遇到大界面，部分或全部超声波返回原介质中传播的现象，称为反射。意义：反射是大界面成像的基础。反射规律：1.入射声束和反射声束都在同一平面上2.入射声束和反射回声分别位于界面法线两侧3.入射角和反射角相等反射1.反射能量的强弱与两界面的声阻抗有关两界面之间有1%的声阻抗差，即可产生反射。反射能量由反射系数R决定。

当Z1=Z2时，为均匀介质，则R=0，无反射；当Z1≠Z2时，则R≠0，反射存在；当Z1《Z2时，产生强反射。声阻抗差大到一定程度时，可造成声波能量几乎全部反射，后方出现失照现象。

2.反射能量的强弱与声束的入射角度有关当声束与界面成角，反射的回声可能不被探头接收出现回声失落现象。超声检查时应注意手法，使入射声束方向与被探测器官表面尽量垂直，以接收尽可能多的回声。

反射折射定义：超声波在传播过程中，当界面两侧的介质声速不同时，超声波进入第二介质后，传播方向发生改变的现象，称为折射。意义：折射是大界面成像的基础。反射规律：1.入射声束和折射声束都在同一平面上2.入射声束和折射声束分别位于不同介质两侧3.入射角和反射角满足:sinθi/sinθt=C1/C2折射

分析：sinθi/sinθt=C1/C2可知：当C1<C2可知,折射角大于与入射角;当入射角超过临界角时，出现全反射，形成“侧后折射声影”。

第三部分散射散射定义：超声波在传播过程中遇到小界面时，入射超声波的部分能量向各个方向分散辐射，无方向性，称为散射。意义：散射是脏器内部细微结构（小界面）成像的基础。第四部分绕射绕射定义：超声波在传播过程中，遇到界面径线与入射超声波波长接近，入射声束经过界面边缘，当界面直径小于1～2个超声波波长时，声束可绕过该界面继续传播，称为绕射，亦称衍射。意义：绕射是脏器内部细微结构（小界面）成像的基础。第五部分衰减衰减定义：超声波在介质传播过程中，声能随传播距离的增加而减少的现象，称为衰减。因素：反射、散射、介质的吸收和声束的扩散，其中吸收是主要原因。

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。

衰减在人体组织中声衰减的一般规律是：骨组织>肝组织>