超声基础试题及答案

超声基础试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个最佳答案，请将正确选项字母填入括号内）1.医用超声成像中，决定轴向分辨力的主要因素是（）A.声束宽度  B.脉冲重复频率  C.脉冲空间长度  D.扫描线密度答案：C2.下列关于声阻抗Z的描述，正确的是（）A.Z=ρ·c  B.Z=ρ/c  C.Z=ρ·f  D.Z=ρ·λ答案：A3.当超声垂直入射到两种介质的平面界面时，若Z₁=1.5×10⁶kg·m⁻²·s⁻¹，Z₂=4.5×10⁶kg·m⁻²·s⁻¹，则声强反射系数R为（）A.0.25  B.0.33  C.0.50  D.0.75答案：A解析：R=[(Z₂-Z₁)/(Z₂+Z₁)]²=[(3×10⁶)/(6×10⁶)]²=0.254.彩色多普勒中，自相关技术主要用来估计（）A.平均速度  B.最大速度  C.速度方差  D.血流方向答案：A5.下列哪一项最能有效降低旁瓣伪像（）A.提高发射电压  B.采用动态变迹  C.降低帧频  D.增大扫描角度答案：B6.组织谐波成像(THI)利用的谐波频率通常为基频的（）A.0.5倍  B.1倍  C.2倍  D.3倍答案：C7.超声生物效应中，最可能引起空化现象的指数是（）A.TI  B.MI  C.SPTA  D.ISPTA答案：B8.若探头中心频率5MHz，声速1540m/s，则波长λ约为（）A.0.31mm  B.0.62mm  C.0.15mm  D.0.77mm答案：A解析：λ=c/f=1540/(5×10⁶)=0.308mm≈0.31mm9.在B型图像中，下列哪种后处理曲线可提高低回声结构的对比度（）A.S曲线  B.线性曲线  C.对数曲线  D.反S曲线答案：A10.多普勒频移Δf与血流速度v的关系，正确公式为（）A.Δf=2f₀vcosθ/c  B.Δf=f₀v/c  C.Δf=f₀vcosθ/2c  D.Δf=cv/2f₀答案：A11.下列哪项不是超声图像“后方增强”表现的原因（）A.衰减系数小  B.增益补偿过度  C.声速差异  D.非线性传播答案：D12.采用4cm深聚焦探头，若需获得最高横向分辨力，最佳焦点应设置在（）A.1cm  B.2cm  C.3cm  D.4cm答案：B13.声速在软组织中的平均值通常取（）A.1440m/s  B.1540m/s  C.1640m/s  D.1740m/s答案：B14.关于脉冲重复频率(PRF)与最大可测速度的关系，正确的是（）A.PRF越高，奈奎斯特极限越低  B.PRF与奈奎斯特极限无关C.PRF越高，奈奎斯特极限越高  D.PRF越低，速度灵敏度越高答案：C15.超声探头的“d”值(压电常数)越大，说明（）A.接收灵敏度低  B.发射效率低  C.机电转换效率高  D.机械品质因数高答案：C16.下列哪种模式可同时显示血流速度与灰阶解剖（）A.A型  B.B型  C.M型  D.双功型(Duplex)答案：D17.若彩色取样框过大，最可能出现（）A.帧频升高  B.灵敏度升高  C.帧频下降  D.穿透力升高答案：C18.声束在聚焦区的直径与下列哪项成反比（）A.频率  B.孔径  C.焦距  D.衰减答案：B19.超声系统动态范围压缩的主要目的是（）A.提高帧频  B.减少伪像  C.适配显示器灰阶  D.提高轴向分辨力答案：C20.关于压电材料居里点，下列说法正确的是（）A.高于居里点压电效应增强  B.低于居里点无压电效应C.高于居里点压电效应消失  D.居里点与材料极化无关答案：C21.下列哪项属于非线性传播参数（）A.衰减系数  B.非线性系数B/A  C.声阻抗  D.泊松比答案：B22.超声图像中“彗星尾”伪像最常见于（）A.气体微泡  B.钙化灶  C.囊性病变  D.脂肪瘤答案：A23.若多普勒角度θ=90°，则测得的速度值（）A.最大  B.为零  C.为负值  D.与速度无关答案：B24.组织多普勒成像(TDI)主要检测（）A.高速血流  B.低速高幅组织运动  C.二次谐波  D.弹性系数答案：B25.超声弹性成像中，应变比(strainratio)计算需测量（）A.病灶区与参考区应变  B.杨氏模量  C.剪切波速度  D.衰减系数答案：A26.关于声束的衍射，当孔径a与波长λ之比减小时（）A.主瓣变窄  B.旁瓣减少  C.发散角增大  D.聚焦能力增强答案：C27.超声系统“时间增益补偿(TGC)”曲线的作用是（）A.抑制旁瓣  B.校正声束扩散  C.补偿深度相关衰减  D.提高发射功率答案：C28.若某探头阵元间距为0.2mm，则理论上最高可支持的中心频率约为（声速1540m/s）（）A.3.85MHz  B.5.5MHz  C.7.7MHz  D.11MHz答案：C解析：f=c/2d=1540/(2×0.2×10⁻³)=3.85MHz，但阵元间距需≤λ/2，故最高可用频率≈7.7MHz29.关于超声造影剂微泡，下列哪项描述错误（）A.直径通常1–10μm  B.可穿越肺循环  C.谐振频率与直径成反比  D.破裂阈值与外壳厚度无关答案：D30.在M型超声中，x轴与y轴分别代表（）A.时间与深度  B.深度与时间  C.幅度与深度  D.幅度与时间答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选少选均不得分）31.下列哪些因素会提高超声轴向分辨力（）A.提高频率  B.缩短脉冲长度  C.增加孔径  D.降低脉冲重复频率答案：AB32.关于超声伪像，下列哪些描述正确（）A.声影常见于强衰减结构  B.后方增强常见于囊肿  C.旁瓣伪像呈“披纱”样  D.镜像伪像需平滑界面与强反射体答案：ABCD33.可导致彩色多普勒出现“彩色外溢”的原因有（）A.增益过高  B.壁滤波过低  C.取样框过大  D.脉冲重复频率过低答案：ABD34.下列属于超声系统“前端”组成部分的有（）A.波束形成器  B.发射电路  C.放大器  D.数字扫描转换器答案：ABC35.关于压电复合材料的优点，正确的是（）A.机电耦合系数高  B.声阻抗接近软组织  C.机械品质因数低  D.易加工阵列答案：ABCD36.下列哪些操作可降低超声暴露剂量（）A.降低MI  B.缩短检查时间  C.降低帧频  D.采用谐波成像答案：ABC37.关于剪切波弹性成像，下列哪些说法正确（）A.剪切波速度越快，组织越硬  B.无需外部压迫  C.可定量获得杨氏模量  D.受炎症水肿影响小答案：ABC38.超声探头采用“1.5D”阵列的目的包括（）A.提高侧向分辨力  B.实现电子聚焦仰角  C.降低旁瓣  D.降低成本答案：ABC39.下列哪些属于超声造影的临床适应证（）A.肝脏局灶性病变定性  B.心肌灌注评估  C.血管狭窄测量  D.甲状腺结节弹性评分答案：ABC40.关于声衰减，下列哪些因素与其正相关（）A.频率  B.距离  C.衰减系数  D.声束直径答案：ABC三、填空题（每空1分，共20分）41.超声在介质中传播时，其强度衰减公式为I=I₀e^(−2αx)，其中α称为________系数，单位________。答案：衰减，Np·m⁻¹（或dB·cm⁻¹）42.多普勒频谱中，基线下方频移表示血流方向________探头。答案：远离43.超声系统轴向分辨力理论极限≈________个波长。答案：244.若某探头焦距F=40mm，孔径D=20mm，则F数=________。答案：245.超声造影剂微泡谐振频率f₀经验公式：f₀≈________/R，其中R为半径(μm)，f₀单位MHz。答案：3.346.声强物理量符号常用________，单位符号________。答案：I，W·m⁻²47.超声系统“动态范围”定义为最大可接受信号与最小可检测信号之________。答案：比(或差值，以dB表示)48.压电材料接收常数g与发射常数d的关系：g=d/(________)。答案：εᵀ49.当超声通过肌肉-脂肪界面，若肌肉声速1580m/s，脂肪1450m/s，则折射角________入射角（填>、<或=）。答案：>50.彩色多普勒中，自相关输出参数包括平均速度、________和________。答案：速度方差，能量51.超声弹性成像中，杨氏模量E与剪切波速度cₛ、密度ρ的关系：E=________。答案：3ρcₛ²52.声束在远场半扩散角θ≈________(弧度)（给出λ与D关系）。答案：1.22λ/D53.超声系统“帧频”与扫描线数N、深度D、声速c的关系：FR≈________。答案：c/(2ND)54.超声安全指数中，TI>________时需谨慎操作。答案：1.055.超声图像数字扫描转换(DSC)输出视频信号标准灰阶为________级。答案：25656.超声探头“匹配层”声阻抗理想值应接近________与________的几何平均。答案：压电材料，皮肤/组织57.超声系统“放大器总增益”=________增益+________增益。答案：射频，数字58.超声造影“间歇成像”技术目的为减少________效应。答案：微泡破坏59.超声“空间复合成像”通过________角度扫描减少斑纹噪声。答案：多60.超声“编码激励”技术通过________编码提高信噪比。答案：chirp(或巴克码)四、简答题（共30分）61.（封闭型，6分）写出Rayleigh散射条件下背向散射功率Pᵇ与频率f、散射体半径r、声速c、密度差Δρ的定量关系，并说明其对成像的影响。答案：Pᵇ∝(Δρ)²·r⁶·f⁴/c³影响：频率越高，小散射体背向散射增强，但衰减亦增大，导致深部图像信噪比下降；微小结构（如细胞）在高频下可见度提高。62.（开放型，6分）试述超声“声速伪像”产生的物理机制，并给出两种临床常见场景及对应图像表现。答案：机制：系统假设恒定声速1540m/s，当实际声速显著偏离时，界面回波到达时间提前或延迟，导致深度定位错误。场景1：脂肪肝声速约1450m/s，低于1540m/s，肝内结构显示深度“过深”，后方结构下移。场景2：剖宫产瘢痕纤维化组织声速>1600m/s，显示深度“过浅”，膀胱顶上移。图像表现为界面扭曲、结构错位。63.（封闭型，6分）给出超声系统“轴向点扩散函数”PSF(z)在−6dB主瓣宽度的表达式，并说明如何通过发射脉冲压缩技术改善。答案：−6dB主瓣宽度Δz=0.89λ/(B·sinθ)，B为带宽。改善：采用chirp编码发射+匹配滤波，等效提高带宽B，Δz减小，轴向分辨力提高。64.（开放型，6分）列举并解释三种降低超声图像斑纹(speckle)噪声的信号处理方法，指出各自优缺点。答案：1.空间复合：多角度平均，斑纹减少，边缘略模糊，帧频下降。2.频率复合：多频带平均，保持分辨率，需宽带探头，计算量大。3.自适应加权滤波：基于局部统计量，保留边缘，去斑纹，参数选择敏感，可能去噪过度。65.（封闭型，6分）给出超声多普勒“奈奎斯特极限”公式，并说明当血流速度超过该极限时出现的现象及两种校正技术。答案：vₙyquist=PRF·λ/(4cosθ)现象：频谱或彩色出现“混叠”，速度反向显示。校正：1.提高PRF(高脉冲重复频率模式)；2.下移基线或采用连续波(CW)多普勒。五、计算与分析题（共50分）66.（计算题，10分）已知：线阵探头中心频率f=7MHz，阵元总数128，间距p=0.2mm，声速c=1540m/s，扫描深度D=5cm，每帧扫描线128条，单焦点发射。求：(1)理论帧频FR；(2)若采用三焦点复合，帧频变为多少？(3)若需维持帧频≥30Hz，最多可支持多少扫描线？答案：(1)往返时间t=2D/c=2×0.05/1540≈6.49×10⁻⁵sFR₁=1/(N·t)=1/(128×6.49×10⁻⁵)≈120Hz(2)三焦点复合，每线发射3次，FR₂=120/3=40Hz(3)设线数M，30=1/(M·t)→M=1/(30×6.49×10⁻⁵)≈514条，但物理阵元128，最大线数受限于阵元，故系统最大线数128，满足30Hz需减少焦点或采用并行接收。67.（分析题，10分）某医院发现肝脏B超图像出现均匀“雾样”亮度下降，深部肝包膜显示不清。(1)列出三种可能技术原因；(2)给出逐项排查方案与判断标准；(3)若确认探头老化，给出定量判定依据。答案：(1)原因：a.探头压电层衰减增大；b.发射电压下降；c.时间增益补偿(TGC)曲线异常。(2)排查：a.用标准模体测灵敏度指数(SI)，SI下降>6dB为异常；b.示波器测发射电压，与出厂值比<80%为异常；c.将TGC置平坦，用模体80mm处回声与20mm比，正常应补偿约24dB，偏差>6dB为异常。(3)探头老化：中心频率下降>10%，−6dB带宽减少>30%，发射-接收插入损耗增加>8dB，满足任一即判定老化。68.（综合题，15分）设计一项实验：利用超声造影微泡评价兔VX2肝癌抗血管生成疗效。要求：a.给出实验组与对照组设置；b.造影参数(剂量、MI、帧频)；c.定量分析指标及公式；d.统计学方法；e.预期结果与解释。答案：a.实验组：抗血管生成药(贝伐单抗)治疗7d，n=10；对照组：生理盐水，n=10。b.造影剂剂量0.03mL/kg经耳缘静脉团注，MI=0.1，帧频10Hz，连续成像3min。c.指标：峰值增强(PE)=最大视频强度VI_max；区域血流量(RBF)=PE