以超声波的什么成像

1. 超声成像的图像特点

1、多次反射：超声垂直照射到平整的界面而形成声波在探头与界面之间来回反射，出现等距离的多条回声，强度渐次减弱，尤其与薄层气体所构成的界面上，如肝左叶与胃内气体之间、膀胱回声前部分的细小回声。

2、多次内部混响：超声在靶内来回反射，形成彗星尾征，如子宫内节育环。

3、切片厚度伪像又称部分容积效应：因声束宽度较宽(即超声切面图的切片厚度较厚)引起。如胆囊内假胆泥样图像。

4、旁瓣伪像：由声束主瓣外的旁瓣反射造成，在结石和肠气等强回声两侧呈现“狗耳”样或称“披纱”样图像。

5、声影：由于前方有强反射或声衰减很大的物质存在，以致在其后方出现声束不能到达的区域即纵条状无回声区称为声影区，利用声影可识别结石、钙化灶和骨骼等。

6、折射声影：超声从低声速介质进入高声速介质，在入射角超过临界角时，产生全反射，以致其后方出现声影，见于球形结构的两侧后方或器官的两侧边缘，又称边缘声影。

7、镜面伪像：超声束投射到表面平滑的人体强回声大界面如横膈面上时，犹如光投射到平面镜上一样，产生相似的实、虚两图像，如横膈两侧出现对称的两个肿块回声。

超声成像的优点：高精度由于超声波的能量能够穿透细微的缝隙和小孔，故可以应用于任何零部件或装配件的清洗。被清洗件为精密部件或装配件时，超声清洗往往成为能满足其特殊技术要求的唯一的清洗方式；

快速超声清洗相对常规清洗方法在工件除尘除垢方面要快得多。装配件无须拆卸即可清洗。超声清洗可节省劳动力的优点往往使其成为最经济的清洗方式；一致无论被清洗件是大是小，简单还是复杂，单件还是批量或在自动流水线上，使用超声清洗都可以获得手工清洗无可比拟的均一的清洁度。

(1)以超声波的什么成像扩展阅读：

超声成像的相关介绍：

1、实时线阵超声诊断仪：适用于一般的腹部检查，可有多种不同频率探头。主要缺点是探头与人体接触面较大，检查时需要大的透声窗才能使声束有效地经过检查目标。

2、实时扇型超声诊断仪：心脏探查最常用，探头小，便于肋间扫查，缺点是近场视野小。

3、实时凸阵超声诊断仪：凸阵探头具有比扇型探头近场视野大，又比线阵探头远场视野广的优点。

4、彩色和频谱多普勒超声诊断仪：用于探查心血管、各种器官及病变相关血管，外周血管的血流速度、血流量等血流动力学改变。

2. 什么是超声波扫描是不是就是CT

这是两种截然不同的医学影像成像技术。超声波是利用频率大于20000Hz的声波（多为兆级）在人体内不同器官或组织产生的回声的差异成像，包括B超，M超，D超，A超，多普勒超声等；CT是利用射线穿透人体，利用人体不同组织器官对射线的吸收和透过率不同，在精密设备下转化为灰度差异，通过重建形成图像，并可以通过计算机修正图像以便于观察和比较。两者成像原理完全不同，各有各的好处和应用范畴。

3. 医学超声成像原理

我总结一下医学超声成像的原理

超声波成像需要三个步骤：发射声波，接受反射声波，以及信号分析处理得到图像。

超声波探头是通过压电陶瓷换能器发射超声波，不同的探头能够发射的声波频率不同。医学超声波频率一般是2-13MHz，声波频率越高，衍射越弱，成像分别率越高；但与此同时，频率越高，声波衰减也越快，穿透深度就小。因此，我们在探测心脏的时候，只能用频率较低的声波，否则探测的深度不够，虽然成像效果差一些；而在探测颈动脉、股动脉等表皮下方的血管时，就用频率高的声波，成像好清晰许多。实验中，我们采用的心脏探头为2-4MHz，血管探头为10MHz。

接收反射波的依旧是同一个超声波探头，压电陶瓷换能器将声波信号转换成电信号，之后电脑上的系统进行信号处理成像。

B型超声波显示的是探头面向的组织切面的二维灰度图。我们知道确定二维灰度图上的每个点需要3个信息，横坐标、纵坐标和灰度。这些是怎么得到的呢？由于超声波在人体内接触到组织会反射，不同的组织声阻抗不同，根据接收到的回波反射率计算得到声阻抗，对应于图上的灰度（如血管壁的组织声阻抗差不多，在图像上的灰度就差不多，就能看出来是血管的形状）。假设探头是一维的，那么探头上每一个探针的位置就对应一个横坐标。纵坐标是由发射和接收声波的时间差决定的，假设声波在人体中传播速度相同，那么时间越长表示反射组织的位置越深。最后由得到的灰度图，可以看到组织轮廓，并可以进行测量，如血管直径，面积等等。

当然，具体的成像过程远远比这个复杂，因为B超是实时的，如何区分发射波、反射波、如何去除噪音，放大信号，信号处理非常复杂，我也不清楚。但以上简单的描述，已经足够我们大致了解成像的过程。

多普勒效应我们中学物理都学过，无论是发射者还是接收者相对声波传播介质运动，都会引起观察到的声波频率的变化。

利用多普勒效应测量血流速度如下图，探头发射声波的方向和血流方向的夹角为 \theta，发射声波频率为 f_0，反射声波频率为 f'，多普勒频率也就是频移为f_D，声波在人体组织中传播速度为c，血流速度为v

则由多普勒频率可以计算得到血流速度，公式如下

它的推导过程主要就是套两次多普勒效应公式，发射时认为接收者（血液）相对声波介质（人体组织）运动，而回收时认为发射者（血液反射声波）相对介质运动。然后相加项近似两个频率不变得到分母的2f_0。

之前做彩超检查子宫，我就问给我检查的护士姐姐啥是彩色超声波，因为我发现无论是检查结果还是他们的显示屏都是黑乎乎的，完全不知道彩色在哪里。

彩超相比于B超，通过多普勒效应测量血流的速度，并在图像中通过着色来表出来。所以这个彩色并不是直接反应人体组织颜色的，颇令人失望。一般来讲，图像中红色表示血流方向是迎面而来，而蓝色表示血流方向是离你而去。同时，颜色越深表示血流速度越快。

脉冲多普勒的原理不太懂，网上查了一下彩色多普勒和脉冲多普勒的区别，大概是方法不太一样，也有各自的优缺点。实验时，我们通过脉冲多普勒得到血流速度的频谱，也就是血路速度随时间的变化图（波形图），不是人体组织的成像图。通过测量两个血流速度脉冲之间的水平距离（时间差），就可以计算得到心率，如果在彩色多普勒图像（B型超声图像也行）测量血管的直径，进而计算出血管的面积，再乘以血流速度的波形图一个周期内曲线下方的面积（积分），就可以得到血流量（一分钟内流过的血流体积）

下图就是我的颈动脉彩色多普勒成像（上部分），和脉冲多普勒成像（下部分），并且测量了血流速度的峰值、心率（2倍心率）、血管直径和血流量（VolFlow）等信息

总结起来，医学超声仪器的物理原理：用压电换能器发射和接收超声波，通过反射率、接收时间、探针位置得到组织轮廓成像，通过多普勒效应测量血流速度。B超成像是二维的灰度图，反应组织轮廓，彩超是二维灰度图上加了血流速度的信息，脉冲多普勒得到的是血流速度随时间的变化波形。

想起来一个有趣的地方，用脉冲多普勒的时候，仪器会发出跳动的声音，无论是测量血管还是心脏。我不知道这个声音，是我心跳或者血流脉冲声音的放大，还是仪器自带的声音，配合我心跳的跳动而播放。

一些自问自答 ：

1.血流速度怎么测量：多普勒效应

2.血流量怎么得到：血管面积乘以血流速度的积分

3.心率怎么得到：脉冲多普勒中，两次血流量最大值的之间间隔为周期

4.心脏容积怎么得到：描迹自动求面积

5.血管面积怎么得到：描迹或者测量血管半径

6.心功能怎么得到：心收缩和心舒张的左心室心脏容量的比值

7.彩色多普勒和脉冲多普勒的区别：一个是二维成像图、一个是频谱

参考资料：

1. 维基网络：医学超声检查

相关文章

我写了几篇博客来介绍和记录我们的四级物理实验： 用医学超声仪器研究运动对人体血流分布的影响

① 为什么在校医院做大物四级实验

② 医学超声成像原理

③ 运动对血流分布的影响 实验设计

④ 运动对人体血流分布的影响 实验结果

4. 超声波是怎么成像的

简单说，通过发射定向超声波，超声波接触物体被反射，通过仪器接收这种反射波，再进行 速率损耗等数据的运算，得到由点到面的反馈数据再由坐标数据构筑图像，从而成像。

5. b 型超声利用超生的哪些参数成像

b 型超声卜纤事实上利用超生参数成像：
使用超声探头发射超声波给物体，记录物体内部结构型猜仿的回波，兆悔将回波进行处理而形成灰度图像，以反映物体的内部结构。

6. 超声成像分为哪几种，各有哪些特点

超声成像分为超声示波诊断法、二维超声显像诊断法、超声光点扫描法、超声频移诊断法、三维超声诊断法 。

1、超声示波诊断法即A型超声诊断法。此法是将回声以波的形式显示出来，为幅度调制型。常用A型法测量界面距离、脏器径值以及鉴别病变的物理性质，结果比较准确，为最早兴起和使用的超声诊断法。目前已多被其他方法取代。

2、二维超声显像诊断法即B型超声诊断法。所谓的B超，此法是将回声信号以光点的形式显示出来，为辉度调制型。回声强则光点亮，回声弱则光点暗。按成像速度，又分为慢速成像法和快速成像法。扫查方式有手控、机械和电子等等。

3、超声光点扫描法是在辉度调制型中加入慢扫描锯齿波，使回声光点从左向右自行移动 扫描，故也称M超声诊断法，它是B型超声中的一种特殊的显示方式。

4、超声频移诊断法即D型超声诊断法。通称为多普勒超声，此法应用多普勒效应原理，当超声发射体（探头）和反射体之间有相对运动时，回声的频率有所改变，此种频率的变化称之为频移。

5、三维超声诊断法即显示出超声的立体图像，构成立体图像的方法有数种，目前应用的仪器多为在二维图像的基础上利用计算机进行三维重建。

(6)以超声波的什么成像扩展阅读：

超声成像的基本原理：

1、超声波

超声波就是频率大于20KHZ，人耳感觉不到的声波，它也是纵波，可以在固体、液体和气体中传播，并且具有与声波相同的物理性质。但是由于超声波频率高，波长短，还具有一些自身的特性。

2、束射性

超声波具有束射性。这一点与一般声波不同，而与光的性质相似，即可集中向一个方向传播，有较强的方向性，由换能器发出的超声波呈窄束的圆柱形分布，故称超声束。

3、反射和折射

当一束超声波入射到比自身波长大很多倍的两种介质的交界面上时，就会发生反射和折射。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，因此超声波探查疾病时要求声束尽量与组织界面垂直。

参考资料来源：网络—超声成像

7. 为什么超声波能够成像

超声成像的原理

(一)超声成像的基础 超声成像是利用超声波的声成像。目前的医用超声诊断仪都是利用超声波照射人体，通过接收和处理裁有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像的方法和技术。它有自己独特的优点，是其他成像所不能代替的：

1．有高的软组织分辨力组织只要有1％。的声阻抗差异，仪器就能检测出并显示其反射回波。目前，超声成像已能在近二十厘米的检测深度范同，获取优于1毫米的图像空间分辨力。

2．具有高度的安全性 当严格控制声强低于安全阂值时，超声可能成为一种无损伤的诊断技术，对医务人员更是十分安全。

3．实时成像 它能高速实时成像，可以观察运动的器官，并节省检查时间。

4．使用简便，费用较低，用途广泛。

(二)不同组织回声声学类型 根据各种组织回声特征，可以把人体组织、器官概括为四种声学类型：

1．无反射型血液、腹水、羊水、尿液、脓汁等液体物质，结构均匀，其内部没有明显声阻抗差异，反射系数近似为零，所以无反射回波，即使加大增益也探查不到反射回波。这种液体的声像图特点是无回声暗区或称之为液性暗区。由于无反射，吸收少，声能透射好，所以后壁回声增强。

2．少反射型 实质均匀的软组织，声阻抗差异较少，反射系数小，回声幅度低，检查用低增益时，相应区域表现为暗区，增加增益时，呈密集反射光点，即少反射型或低回声区。

3．多反射型 结构复杂的实质组织，声阻抗差异较大，反射较多且强，探查用低增益时，即可呈现多个反射光点，增加增益时，回声光点更为密集明亮，称为多反射型或高回声区。

4．全反射型 软组织与含气组织的交界处，反射系数为99．9％，接近全反射，并在此界而与探头表面之间形成多次反射和杂乱的强反射，或称强回声，致使界而后的组织无法显示。

8. 超声采集卡原理

利用超声码物备波的声成像。根据查询相关资料，超声波能够传递超声波的物质，称蚂亩为传声介质，它具有质量和弹性，包括各种气体、液体和固体；传声介质有均匀的、不均匀的；有各向同性的、各向异性的等。超声波在传声介质中的传播特点是具有明确指向性迟毁的束状传播，这种声波能够成束地发射并用于定向扫查人体组织。超声成像的基础超声成像是利用超声波的声成像。目前的医用超声诊断仪都是利用超声波照射人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像的方法和技术。超声波是一种波长极短的机械波，在空气中波长一般短于2cm（厘米）。它必须依靠介质进行传播，无法存在于真空（如太空）中。