文档介绍：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。
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
,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。
3、声场可分为近场和远场两部分
近场 声束集中，呈圆柱形。其直径接近于探头直径(较粗）其长度取决于超声频率和探头的半径公式如下：L=（2r • ｆ）/c ； L为近场长度；ｒ为振动源半径；f为频率；c为声束
近场虽呈规则的圆柱形，但实际上由于旁瓣的相互干扰作用，其横断面上的声能分布很不均匀，以致可以影响或严重影响诊断
远场 声束扩散，呈喇叭形。远场声束向周围空间扩散,其直径不断增加(更粗大），但其横断面上的能量分布比较均匀。
声束向两侧扩散的角度称为扩散角（２Ө）,向其一侧扩散的角度称为半扩散角(θ)。声束的扩散角愈小,指向性愈好。
4、超声波指向性优劣的指标 、波长愈短，则近场愈长、扩散角愈小，声束的指向性亦愈好。增加探头孔径（直径）也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,现代超声诊断装置普遍采用小巧的聚焦探头，以减少远场声束扩散
（三)声束聚焦与分辨力
采用聚焦技术,可使聚焦区超声束变细,减少远场声束扩散,改善图像的横向和(或)侧向分辨
1、聚焦的方法
(1)固定式声透镜聚焦－--将声透镜贴附在探头表面。常用于线阵探头、凸阵探头,
（2）电子相控阵聚焦
①、利用延迟发射使声束偏转，实现线阵、凸阵等多阵元探头的发射聚焦或多点聚焦，用以提高侧向分辨力
②、在长轴方向对整条声束的回声途径上自动、不断地进行全程接收聚焦,亦称动态聚焦
③、利用环阵探头进行环阵相控聚焦,改善横向、侧向分辨力
④、其他聚焦新技术，如二维多阵元探头,弥补现有聚焦技术的不足
2、聚焦声束与非聚焦声束的比较
①、聚焦区声束明显变细，横向和侧向分辨力可望大大改善
②近场区(旁瓣区）声能分布不均匀现象依然存在
③、远场区的非聚焦部分散焦现象依然存在,某些单阵元探头或质量低劣的探头或许更为严重
④、 聚焦声束的形状和大小总体来说仍较奇特。
第二节、超声一物理特性
※一、束射特性（方向性）
超声成束发射，复合几何光学定律（如反射、折射、聚焦、散焦）。束射特性和方向性是诊断用超声首要的物理特性
入射波垂直于声阻抗不同的界面能够得到最佳的超声反射
声波反射时，经过密度和射速不同的两种介质构成的大界面，会发生反射和折射，