超声反射、折射、衍射、散射与超声场的影像学意义

超声反射、折射、衍射、散射与超声场的影像学意义
超声反射、折射、衍射、散射与超声场的影像学意义
摘要：本文主要讲述了超声的反射、折射、衍射、散射以及超声场在超声的医学诊断中的重要意义。

关键字：超声医学，反射，折射，衍射，散射，超声场
Abstract:This paper describes ultrasonic reflection, refraction, diffraction, scattering, and ultrasonic field of medical ultrasonic diagnosis significance. Keyword:Ultrasound
Medicine,reflection,refraction,diffraction,scattering,ultrasoni c field
正文：
一、反射与折射
发生的先决条件:①介质的声阻抗在界面处发生突变
②界面的线度远大于声波波长及声束的直径
原理：当声波从一种介质向另一种传播时，如果两者的声阻抗不同，就会在其分界面上产生反射和透射现象，使一部分能量返回第一种介
质。

另一部分能量，穿过界面进入第二种介质，继续向前传播。

如
遇两声速不同的介质时可引起传播方向的改变，即为折射。

超声波的折射与反射示意图
△Z＞0.1%即可产生反射。

声阻抗差越大，反射越强。

如果界面的尽寸大于声束的直径为大界面，这时其反射规律遵循几何学的反射定律，即；反射角（β）等于入射角（α）。

显然，当超声的入射角大于0°时，由于反射角等于入射角，反射的声束就不
能被一探头全部接收。

当入射角接近0°时，反射的声束就可全部为
同一探头所接收，所以，在超声诊断中，应注意手法，不断地转动或
侧动探头，使入射声束方向与被探测脏器的表面垂直，以期得到尽可
能多的回声。

二、衍射与散射
原理：超声波在介质内传播过程中，如果所遇到的物体界面或障碍物的线度与超声波长相近时，超声可以绕过障碍物的边缘，此时反射回波
很少，这种现象叫衍射。

如果物体直径大大小于超声波长的微粒，在通过这种微粒时大部分超声波继续向前传播，小部分超声波能量
被微粒向四面八方辐射，这种现象称为散射。

超声波的衍射与散射示意图
衍射的影像学意义：衍射使得超声波通过身体组织是产生两种现象，透过线
度大的组织不能完全绕过形成声影；透过线度小于超声波
线度的组织时由于声波完全绕过障碍物而不能反射因此
不会出现病灶的外轮廓图形，但可能存在反向散射由此可
以判断病灶的性质。

衍射的影像学意义：
不利因素：超声探头可以接受任何方向的散射波，造成超声图像的背景图像。

有益因素：人体组织的细微结构构造形成的散射，又是形成脏器内部图像的超
声学基础。

三、超声场
原理：超声波的声场是指超声波在弹性介质传播时，超声能量在空间分布的状态的描述。

超声波在介质中传播时，介质中充满超声波能量的空间区域，超声
波的特性是描述波动能量在一定区域空间分布状态。

超声波的中心
部分能量最大，周边部分能量逐渐减少，距离探头远处能量小，规
定声能大于最大生能的10的范围为超声波的声场，分近场和远场。

换能器发出的超声呈圆柱形分布，其直径与换能器的压晶体管之大
小想接近，其中声能达到足够记录回波的部分称超声束，有明显的
方向性，与手电光照射相似。

超生的近场和远场
轴向近场衍射。