较高的频率提供了较小的声波间隔（波长），从而 产生较高的分辨率但穿透力较弱
侧向分辨率
侧向分辨率与扫描线的数量，探头的晶片数量及 探头类型及形状探头的透 镜的长度大小。
就象带有广角镜头照像机能拍出好的照片 一样，宽孔径的探头对目标有更好的侧向 解析力.
普勒频移的表达式为：
2vcosθ
当 f0=3MHz fR=3.005MHz
则 fd= fR—f0
=5000Hz =5kHz
fd＝fR—f0 ＝ ────f0
C
fd为多普勒频移；f0为入射频率；fR为反 射频率；c：声波速度，v：血流速度； θ：声波方向与血流方向夹角
所以fd一般都在音频范围内。检出fd后，以声音 发出响声来监听，并通过FFT对fd进行频谱分析，所 以多普勒频移属于声波范畴。
频率与分辨率的关系
较高的发射频率产生较小的声波，即波长较短。 高频信号的回声能产生较小的信号点，更高的结 构分辨率，但其穿透力有限。
高分辨率超声需要高频探头。 低频信号波长较长，能穿透较深但分辨率较差。 低频是必要的，但与高分辨率相矛盾。
频率与分辨率的关系 轴向分辨 率
2.25 MHz
5.0 MHz
第一章 超声的物理基础
第三节 多普勒超声基础
由此可见：当血流流向换能器时，fd为正值(接收频率 高于发射频率)；当血流流离换能器时，fd为负值。当θ 角为π／2时，fd＝0。
频谱多普勒超声仪上常将正 频移设为正向波，负频移为负向 波；而彩色多普勒则将正频移设 为红色，负频移为蓝色。超声仪 将频移转换成速度的公式如下：
第二章 超声仪器
第二节 超声诊断仪的类型
其超声脉冲波的发射与接收均以一个探头进行， 它是在一选择性的时间延迟后，才开始接受回声信号。
距离选通：沿超声束不同深度的 某一区域作多普勒检查。
取样容积：其大小等于脉冲波的 波长与数目的乘积。
突出优点：疾病的定位诊断和血 流量的定量测定。
主要缺点：受脉冲重复频率的限 制，易出现频率失真。
空气
液体
固体
声波在软组织中的速度
声波在软组织中的速度取决于所通过的介质的密 度及硬度.其在骨骼,血液,软骨的的传播速度各不 相同.在软组织的平均速度是1540米/秒. 这个数 据被计算机用来计算声能量所走过的距离.
软组织的声速
介质
速度
水 空气 肝脏 骨骼 脂肪 钢
1480 m/sec 330 m/sec 1550 m/sec 4080 m/sec 1440 m/sec 6000+ m/sec
C（fd） V＝────
2cosθ f0
第二章 超声仪器
第二节 超声诊断仪的类型
连续式多普勒使用双晶片探头，一个晶片连续地发 射脉冲波，返回的声波由另一个晶体片连续地接收。
• 理论上最大流速的测 值无限制性。
• 流速实际可测值常大 于米7／秒，
• 定量分析狭窄、分流 和返流性病，
• 其主要缺点是缺乏空 间分辨能力。
超声波的特性
超声波有许多方面值得我们关注: • 波长 ( 一个超声波周期所经历的长度) • 振幅 (超声信号的强度) • 频率 (每秒发射的超声波的脉冲数量 • 周期 (完成一个完整的波长所需的时间)
Wavelength Amplitude
Frequency
Time
声波的传播
声波不能在真空中传播 声波在空气中传播很慢 在高密度的介质中传播很快
平均 = 1540 m/sec
声的发射与接收
一旦声波离开探头进入体内,就开始从解剖结构中 反射回来.反射的强度取决于两种介质之间的声组 抗差.回声信号的这种差别使我们能够区分不同的 解剖结构的大小,形状及位置.
声波的传播方式：
• 透射 • 反射 • 折射 • 散射
反射介面
调整所用的反射角度是非常重要的.当声束与介 面垂直时其反射的信号强度最大,而且声学伪像 最小. 这是正常的入射角.其它角度称为偏斜, 会使信号减弱.
第二章 超声仪器
第二节 超声诊断仪的类型
彩色多普勒血流显象主要由脉冲多普勒系统和彩色编码 等部分组成，其本质是一幅二维的多普勒图象。
流上白可射 显叠的在信 像加实显号人 。彩时示经体
色二屏分和 的维上析血 实声显处流 时像现理的 血图黑后反
，
第三章 诊断基础
第一节 超声声像图诊断基础
无回声 液性无回声： 生理：胆汁 衰减性无回声： 生理：骨骼后 均质性无回声： 生理：淋巴结
在超声医学诊断中，超声多普勒技术可用于检测心 血管内的血流方向、流速和湍流程度、横膈的活动以及 胎儿的呼吸等。
探头工作时， 换能器发出超声 波，由运动着的 红细胞发出散射 回波，再由接收 换能器接收此回 波。
第一章 超声的物理基础
第三节 多普勒超声基础
因收换能器所收到的超声回波的频率经两次多普勒效应，多
超声诊断基础
什么是超声?
超声波是一种机械波,它的频率很高,超出人类的可听范 围, 即大于20K Hz, 诊断用超声的频率一般在1MHz 以上.
声波: 20 to 20,000 Hz 医用超声波: 1 to 30 MHz
•Hertz: 1 cycle per second •Megahertz: 1,000,000 Hz
Normal incidence angle
Oblique incidence angle
图像的形成(con’t.)
Sound beam Transducer
Pulser/receiver
Digital Scan Converter
Monitor
System CPU
Recording Devices VCR / Printer Laser Camera
低回声 生理：心肌 高回声 生理：包膜 强回声 生理：气体
病理：胸腹水
病理：纤维化
病理：淋巴瘤 病理：甲减 病理：葡萄胎 病理：结石
第三章 诊断基础
第一节 超声声像图诊断基础
腹水
时间分辨率
时间分辨率与时间相关，在超声上表现的 时间就是帧频。高帧频能够准确地表现运 动结构的解剖细节。
高帧频
+
运动结构
=
最大分辨率
第一章 超声的物理基础
第三节 多普勒超声基础
定义：声源与接收器在连续介质中存在着相对运动时声 波频率将发生改变。
第一章 超声的物理基础
第三节 多普勒超声基础