17、超声成像技术全解析

超声成像技术全解析

1. 超声成像简介

超声成像利用声波与组织相互作用，以声波作为成像的能量源。声波是机械纵波，其形成波的机制（如粒子、分子等）的运动方向与波的传播方向平行，这与电磁波（如光、X射线、无线电波）不同，电磁波的电场和磁场相互垂直且都垂直于传播方向，属于横波。声波无法在真空中传播，其能量通过介质中粒子的运动来传播。

根据频率，声波可分为次声波（频率低于20Hz，人耳听不到）、可听声波（频率在20 - 20,000Hz之间）和超声波（频率高于人耳听力极限）。诊断超声常用的频率范围是1MHz - 100MHz。

超声成像具有诸多优点，使其在医学领域如心脏病学、妇产科、外科、儿科、放射学和神经学等成为受欢迎且宝贵的诊断工具：
- 成本较低 ：所需设备相对“低技术”，成本不高。
- 高分辨率与软组织信息 ：能产生高分辨率图像，可与X射线成像等常见成像方式相媲美，还能提供软组织信息。轴向分辨率可达毫米级，径向分辨率取决于波束直径。
- 无害性 ：与X射线等电离辐射技术不同，超声使用的声波对生物组织无害。
- 实时成像 ：几乎所有超声系统都能实时生成图像，这对医学成像至关重要。
- 便携性 ：大多数超声设备便于携带，可在不同地点用于各种目的。
- 生理数据获取 ：通过应用多普勒原理，超声成像能提供血流大小和方向等重要生理数据，有助于医生了解局部血流特征，间接反映组织代谢和功能，适用于心血管测量。