超声医学与技术(医学高级)：超声诊断的物理基础学习资料.doc

超声诊断的物理基础超声诊断是一种通过利用超声波在人体组织内的传播和反射特性，来获取人体结构和病变信息的无创检查方法。

超声波是一种机械波，具有高频率、短波长和强穿透力的特点，被广泛应用于临床医学领域。

超声波的物理特性为超声诊断提供了基础。

首先，超声波的频率决定了它在人体组织中的传播速度。

一般来说，超声波在软组织中的传播速度约为1540米/秒。

不同组织的声速略有差异，这也是超声诊断中可以区分不同组织结构的原因之一。

超声波的传播和反射特性使得超声诊断成为一种无创的检查方法。

超声波在人体组织中传播时，会遇到不同组织的界面，如肌肉和骨骼之间的交界处。

当超声波遇到这些界面时，会发生反射和折射，一部分能量被反射回来形成回波，另一部分能量继续传播。

通过接收回波信号，超声设备可以计算出声波从发射到接收的时间，从而确定声波传播的距离。

超声波的反射特性也使得超声诊断可以观察到人体内部的结构和病变。

不同组织对超声波的反射能力不同，这取决于组织的声阻抗差异。

声阻抗是指声波在穿过介质界面时遇到的阻力，它与介质的密度和声速有关。

当声波从一个组织进入另一个组织时，如果两者的声阻抗差异大，则会发生明显的反射。

这样，超声波就可以探测到组织的边界和病变部位。

超声波的频率也决定了它的穿透能力和分辨率。

低频超声波能够穿透较深的组织，但分辨率相对较低，无法清晰地显示细小结构。

高频超声波则能够提供更高的分辨率，但穿透能力相对较弱。

因此，在超声诊断中，医生需要根据不同情况选择适当的频率，以获得较好的图像质量。

超声波的多次反射和散射也会影响超声图像的质量。

当声波在组织中传播时，会受到散射和吸收的影响，导致声波的能量逐渐减弱。

这也是为什么超声波不能穿透骨骼和气体的原因，因为它们对超声波的传播具有较强的散射和吸收能力。

超声诊断是一种基于超声波的无创检查方法，其物理基础包括超声波的频率、传播速度、反射特性和穿透能力等。

通过利用超声波在人体组织内的传播和反射特性，超声诊断可以获取人体结构和病变信息，为临床医学提供重要的辅助诊断手段。

超声诊断的基础知识与新技术应用第一节超声诊断基础知识一、超声物理性质（一）超声为一种高频机械振动波，其振动频率超过人耳听觉范围（20Hz～20KHz）的高频声波，具有声波的共同物理性质，必须通过弹性介质进行传播，在液体、气体和人体软组织中的传播方式为纵波，并具有反射、折射、衍射和散射特性，在不同的介质中如在空气、液体、人体软组织与骨骼中分别具有不同的声速和不同的衰减，以及在介质传播过程中依照两个介质声阻抗差的不同，产生反射的强度不一，以上这些物理特性是超声诊断的主要物理基础。

目前临床上最常用的超声频率是2～10MHz。

（二）不同频率的声波在同一介质中传播的速度（C）基本相同，因此超声波长（λ）与频率（f）成反比，即频率愈高，波长则愈短。

在不同的介质中声速却不相同，如空气（20℃）344m/s，水（37℃）1524 m/s，肝脏1570 m/s，脂肪1476 m/s，颅骨3360 m/s。

人体软组织的声速平均为1540 m/s，与水的声速1500 m/s相近，人体中骨骼的声速最高，相当于软组织平均声速的2倍以上。

频率（f）、波长（λ）和声速（C）三者之间的关系：λ= C/ f（三）超声波在传播中具良好的指向性，其能量所达到空间为超声场，简称为声场或声束。

声束的形状、大小（粗细）及声束本身的能量分布是特殊的，与探头的形状、大小、阵元数以及工作频率、聚焦方式与效果等有很大差异。

此外，声束还受人体组织间互相作用的影响，如人体组织不同程度吸收、衰减、反射、折射和散射等影响。

因此人体组织内的超声束（声场）复杂多变性，此外，声束由一个大的主瓣和许多小的旁瓣所组成，旁瓣容易产生伪差，同时声束的指向性也受近场长度与扩散角的影响，超声的频率愈高，波长愈短，则近场愈长，扩散角愈小，声束指向性愈好，增加探头孔经可改善声束的指向性，但是探头直径增加会降低横向分辨力。

因此目前的超声诊断装置都采用良好的聚焦技术，以减少远场声束扩散。

第二章医学超声的物理基础超声波是一种机械波，机械振动与波动是医学超声的物理基础。

它是由弹性介质中的质点受到机械力的作用而发生周期性振动产生的。

依据质点振动方向与波的传播方向的关系，超声波亦有纵波和横波之分。

由超声诊断仪所发射的超声波，在人体组织中是以纵波的方式传播的。

就是因为人体软组织基本无切变弹性，横波在人体组织中不能传播。

§2.1 超声波的一般概念一、机械振动与机械波宇宙中的一切物质，大至宏观天体，小至微观粒子都处于一定的运动状态，振动和波动是物质运动的基本形式之一。

物体的机械振动是产生波的源泉，波的频率取决于物体的振动频率。

（一）机械振动物体沿着直线和曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。

一切发声物体的运动及超声波源的运动等则是人们难以觉察到的振动现象。

物体（或质点）受到一定力的作用，将离开平衡位置，产生一个位移，该力消失后，由于弹性作用，它将回到其平衡位置，并且还有越过平衡位置移动到相反方向的最大位移位置，然后再返回平衡位置。

这样一个完整运动过程称为一个“循环”或叫一次“全振动”。

振动是往复、周期性的运动，振动的快慢常用振动周期和频率两个物理量来描述。

（二）机械波振动的传播过程，称为波动。

波动分为机械波和电磁波两大类。

机械振动在弹性介质中的传播过程，称为机械波。

交变电磁场在空间的传播过程，称为电磁波。

介质包括各种状态的物质，可以是弹性介质（液体、气体或固体）也可以是非弹性媒质；弹性介质传播机械波的机理可用图2-1加以说明。

弹性介质是由许多很小的微粒（称为质点）所组成，质点间由弹性力相互联系着，恰似由小弹簧联系在一起。

当外力F作用于质点A时，A就会离开平衡位置，这时A周围的质点将对A产生弹性力使A回到平衡位置。

当A 回到平衡位置时，具有一定的速度，由于惯性，A不会停在平衡位置，而会继续向前运动，并在相反方向离开平衡位置。

这时A又会受到反向弹性力，使A又回到平衡位置，产生振动。

超声基础知识.doc1第⼀章、超声诊断物理基础第⼀节超声波的概念⼀、超声波的基本概念1、声波的性质超声波是指频率超过⼈⽿听觉范围（20~20000HZ）的⾼频声波，即：频率>20000HZ的机械（振动）波。

超声波不能在真空中传播，超声波的振态在固体中有纵波、横波、表⾯波、瑞利波、板波等多种振态，⽽在液体和⽓体中只有纵波振态，在超声诊断中主要应⽤超声纵波。

2、诊断常⽤的超声频率范围2~10MHZ(1MHZ=106HZ)3、超声波属于声波范畴它具有声波的共同物理性质①⽅式------必须通过弹性介质进⾏传播在液体、⽓体和⼈体软组织中的传播⽅式为纵波(疏密波) 具有反射、折射、衍射、散射特性,以及在不同介质中(空⽓、⽔、软组织、⾻骼)分别具有不同的声速和不同的衰减等②声速------在不同介质中，声速有很⼤差别：空⽓(20℃)344m/s,⽔（37℃）1524m/s,肝1570m/s,脂肪1476m/s,颅⾻3360m/s⼈体软组织的声速平均为1540m/s,与⽔的声速相近。

⾻骼的声速最⾼相当于软组织平均声速的2倍以上⼆、基本物理量声学基本物理量波长、频率、声速及三者的关系λ=С/f 声速：不同介质的声速空⽓(20℃)344m/s、⽔(37℃)1524m/s、肝脏\⾎液1570m/s、脂肪组织1476m/s、颅⾻3360m/s。

⼈体软组织平均声速掌握1540m/s 三、声场（⼀）超声场概念超声场是指发射超声在介质中传播时其能量所达到的空间。

超声场简称声场，⼜可称为声束。

（⼆）声场特性1、①扫描声束的形状、⼤⼩（粗细）及声束本⾝的能量分布，随所⽤探头的形状、⼤⼩、阵元数及其排列、⼯作频率（超声波长）、有⽆聚焦以及聚焦的⽅式不同⽽有很⼤的不同②声束还受⼈体组织不同程度吸收衰减、反射、折射和散射等影响即超声与⼈体组之间相互作⽤的影响。

2、声束由⼀个⼤的主瓣和⼀些⼩的旁瓣组成超声成像主要依靠探头发射⾼度指向性的主瓣并接收回声；旁瓣的⽅向总有偏差，容易产⽣伪像。

超声医学物理基础知识超声医学物理基础知识分别有哪些呢？我们不妨一起来参考下范文吧！希望对您有所帮助！以下是小编为您搜集整理提供到的超声医学物理基础知识内容，希望对您有所帮助！欢迎阅读参考学习！超声医学物理基础知识1、什么是超声？答:自然界的声波以频率可以划分为三大类：次声、声、超声。

频率低于20hz的波动称为次声；频率在20－20khz之间的波动称为声；频率在20khz以上的波动称为超声。

我们人耳可以听见声但是听不见次声和超声。

我们超声医学应用的是超声，频率在mhz数量级。

超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在**介质内传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播，具有良好的束**和方向*。

2、什么是超声医学？答:凡研究超声对人体的作用和反作用规律，并加以利用以达到医学诊断和治疗目的的学科即称为超声医学。

它包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程。

3、什么是超声波长、频率和声速?答:波动的同一传播方向上两个相邻的相位相差2的质点,振动的步调恰好是一致的,我们把它们之间的距离即一个完整波的长度称为波长。

波动传过一个波长的时间,或一个完整的波通过某点所需的时间,称为波的周期。

单位时间内质点振动的次数称为频率。

声速是指波动的某一个振动相位在介质中的传播速度。

声速即单位时间内在介质中传播的距离。

4、什么是超声场？5、什么是声反*与折*？答：声波在一个介质中进行，到达与另一个介质的界面上，引起部分或全部声能的返回过程，或者改变进行方向而再在原介质中进行的现象称为声反*。

声折*是因介质中声速的空间变化而引起声传播方向的改变，在声束穿过生阻抗失配的界面时，因二个介质的**和密度不同导致声速不同而发生折转而引起。

6、什么是声衰减？答：声波在介质中传播时，因波束发散、吸收、反*、散*等原因，使声能在传播中减少的现象。

软组织的声衰减随组织厚度而增加，其衰减量等于衰减系数与通路长度的乘积。

超声医学与技术(医学高级)：超声医学与技术综合知识点（最新版） 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、单项选择题 胃肠壁增厚的声像图表现，不包括下列哪项（ ）。

A.假肾征 B.火山口征 C.靶环征 D.新月征 E.镶嵌征 本题答案：E 本题解析：镶嵌征为肝脏肿瘤的声像图特征，其余均是胃肠道等空腔脏器壁增厚的声像图表现。

2、单项选择题 子宫颈癌通过淋巴道首先转移到（ ）。

A.髂总淋巴结 B.骶前淋巴结 C.子宫旁、闭孔、髂内、髂外淋巴结 D.深腹股沟淋巴结 E.锁骨上淋巴结 本题答案：C 本题解析：子宫颈癌经淋巴道依次转移到子宫旁淋巴结、闭孔淋巴结、髂外淋巴结、腹股沟淋巴结、骶前淋巴结、锁骨上淋巴结。

3、单项选择题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------患者，女，14岁，超声诊断为B型完全型心内膜垫缺损，下列符合该疾病的超声表现为（）。

A.桥瓣腱索附着于室间隔右心室面的嵴顶部B.桥瓣腱索附着于右心室异常乳头肌上C.前桥瓣与右前上瓣叶融合为一个瓣叶D.桥瓣间有舌带样纤维组织相连E.以上都不是本题答案：B本题解析：桥瓣之间无舌带连接，桥瓣悬浮于室间隔之间，形成共同房室瓣，心房、心室水平均存在分流，称为完全型心内膜垫缺损，分三个亚型。

A型：桥瓣腱索附着于室间隔右心室面的嵴顶部；B型桥瓣腱索附着于右心室异常乳头肌上；C型：前桥瓣与右前上瓣叶融合为一个瓣叶，不能分辨左右，无腱索附着，呈漂浮状。

4、多项选择题残角子宫妊娠声像图特点包括（）。

超声基础-物理基础物理基础第一节声波的定义及分类一、定义物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒介中的传播现象称为波动，而引起听觉器官有声音感觉的波动则称为声波。

根据声波的传导方向与介质的的振动方向的关系，声波有纵波和横波之分。

二、横波所谓横波是指介质中的质点都垂直于传播方向运动的波。

人体的骨骼中，不但传播纵波，还传播横波。

三、纵波即介质中质点沿传播方向运动的波。

在纵波通过的区域内，介质各点发生周期性的疏密变化，因此纵波是胀缩波。

理想流体(气体和液体)中声振动传播方向与质点振动方向是平行的，只存在于纵波。

人体中含水70—80％，故除骨路、肺部以外软组织中的声速和密度均接近于水。

目前医用超声的研究和应用主要是纵波传播方式。

第二节超声显像物理基础一、超声波基本物理量1、超声波是声源振动的频率大于20000 Hz的声波。

2、超声波有三个基本物理量，即频率（f），波长（λ），声速（c），它们的关系是：c=f·λ或λ=c/f，传播超声波的媒介物质叫做介质，不同频率的超声波在相同介质中传播时，声速基本相同。

3、相同频率的超声波在不同介质中传播，声速不相同，人体软组织中超声波速度总体差异约为5％。

因此目前医用超声仪一般将软组织声速的平均值定为1541m/s。

通过该声速可测量软组织的厚度，由于目前超声仪所采用的是脉冲回声法，故该回声测距的公式是：t组织厚度=Ｃ·───2利用超声方法进行测距的误差也是5％左右。

4、声阻抗是用来表示介质传播超声波能力的一个重要的物理量，其数值的大小由介质密度ρ与声波在该介质中的传播速度c的乘积所决定，即：Z=ρ·c单位为Kg／m2·s。

5．临床常用的超声频率在2～10 MHz之间。

二、超声波的物理性能l、超声波在介质中传播时，遇到不同声阻的分界面且界面厚度远大于波长，会产生反射，反射的能量由反射系数R I=〔（Z2-Z1）/（Z2+Z1）〕2决定。