与普通声波（可闻波）相比，超声波具有许多特性，其中突 出的有：①由于超声波的频率高，因而波长很短，它可以像 光线那样沿直线传播，使我们有可能只向某一确定的方向发 射超声波；②由于超声波所引起的媒质微粒的振动，即使振 幅很小，加速度也很大，因此可以产生很大的力量。
按质点振动方向和波传播方向的关系分类：
3.定量研究 从定量的角度来说，最好的是核医 学成像。X线的透射型CT基本上是定量的。超声成 像技术是一种定性的诊断手段，它多少与操作人 员的主观因素有关。
4.辐射伤害问题 核医学中实际上有许多辐射量 是多余的。检查时间与核元素衰减的全部时间相 比，是很短的，因此总是尽量采用半衰期短的核 元素。超声诊断用的超声剂量，对遗传学上或体 内生物效应上都是比较安全的，这是一个引人注 目的优点。
医学成像的五种技术中，超声技术对心血管、腹部组织器 官、妇产科等方面独具特色，为其他成像技术所不及。为 了便于将它与X线技术、核医学技术、热图技术和磁共振 技术进行比较，现以诊察肿瘤为例，就其信息特点、可检 测性，定量研究和辐射伤害几方面讨论如下：
1.信息特点 各种成像方法获取信息的类型不同， 见表 。
这种仪器的门类也越来越多，除了扇形或线形扫描方式的通 用B型扫描仪以外，还发展了许多专用仪器用作专科检查， 例如用于脑科、眼科、乳房、甲状腺、循环系统、妇科、产 科、泌尿科、胃部（超声内窥镜）、以及超声引导穿刺等。
2．超声治疗仪 向人体内发射一定功率的超声能，利用 其与生物组织的相互作用产生的各种效应，对有疾患的组 织起到治疗作用。仪器一般不需要接收回波与处理回波， 结构较为简单，但要求对辐射声波的时间有较准确的控制 所要求的超声功率也远大于诊断仪 。
相对于波的传播方向，质点的振动方向可以不同。波在介质 中传播时，介质质点振动方向和波的传播方向互相垂直的称 为横波。
波在介质中传播时，介质质点振动方向与波的传播方向一致 的称为纵波。
按波阵面的形状分类：
波从波源出发，在介质中向各个方向传播。在某一时刻介 质中周相相同的各点组成的面称为波面。显然波面有无数 个，最前面的一个波面也就是波源最初振动状态传播的各 点组成的面，通常又叫波阵面。波面有各种形状，波面为 平面的波称为平面波，波面为球面的波称为球面波，波面 为柱面的称为柱面波。
目前，超声诊断学已成为医学诊断中一门独立的 学科。超声显像，从最初的A型诊断仪发展成为断 面显像，功能越来越完善。至今，被简称为“B超” 的超声显像诊断设备，受到了医务工作者与病人 的普遍欢迎。它已与X线、同位素扫描、红外技术 以及磁共振成像等一起成为医学显像的一个重要 内容。
超声尤其在囊性病变、心血管、眼科及妇产科的 若干疾病的诊断方面，有它的独到之处。
二.超声设备分类
医学超声仪器按其用途来分，主要有超声诊断仪与超声治疗 仪两类。此外，还有其他医用超声设备，如超声细胞粉碎、 超声清洗、超声雾化设备等。
1．超声诊断仪 向人体内发射超声波，并接收由体内组织 反射的回波信号，根据其所携带的有关人体组织的信息，加 以检测、放大等处理，显示出来，为医生提供诊断的根据。
一.超声成像设备发展简史
1950年，美国D.H.Howry利用复合圆周扫描法得到了世界 上第一张人体组织横切面的超声声像图。 1952年，A型超声仪应用于临床。 1954年，B型超声声像仪应用于临床实践。 1957年，多普勒超声应用于心瓣膜病的诊断。 20世纪80年代，彩色多普勒超声应用于临床。 1991年，美国推出世界的一台全数字化超声系统，目前成 为主要发展趋势。
用于诊断的超声能量是比较小的，如果加大超声 能量，达到瓦级的超声功率，则它与生物体之间 产生一些物理与化学效应，可以用以治疗人体的 某些疾病。
利用超声作为治疗的方法已有数十年的历史。它 对脑血栓所致的偏瘫病、坐骨神经痛、周围神经 痛、风湿痛、腱鞘炎、挫伤等疾病均有疗效。近 年来对肿瘤治疗的研究表明，超声加热配合放射 疗法可收到良好的效果，已引起人们的极大注意。
第十三章 超声成像设备
医学影像基础教研室 张丙星来自第一节 超声学基础☆医学超声成像是将超声波发射到人体内，接收 从人体组织反射或透射的超声波，获得反映组织 信息声像图的技术。 超声在生物医学中的应用，有超声诊断、超声治 疗和生物组织超声特性研究三大方面。其中，超 声诊断方面发展最快，现在已经有了多种多样的 超声诊断仪供临床应用。
按发射超声的类型分类：
可分为连续波和脉冲波。连续波目前只在连续波多普勒血 流仪中采用，A型、M型、B型及脉冲多普勒血流仪均采用 脉冲波。
三.超声诊断的临床应用特点 1.对实质性脏器诊断非常有效 如对肝、胆、胰、脾、肾等实质性脏器检查非常 有效，但对含气组织如肺、肠检查比较困难。 2.超声检查受人为因素影响较大 超声诊断的效果因人而异，主观成份较高。 3.超声检查是无创伤的。
三.超声诊断物理基础
1.声波的分类
按频率分： (1)人的耳朵能够感知的声音频率在20Hz～20kHz，最敏感 区大约1～5kHz，称为可听声波。 (2)频率低于20Hz的声波称为次声波，主要应用于气象探 测、核爆炸以及地震预报等； (3)频率高于20kHz的声波称为超声波(超声)； (4)频率超过100MHz的超声波称为高频超声，主要用于探 索物质的微观结构。
表 五种成像技术的信息特点
技
术
超声：常规成像，UCT
X线：常规成像，CT 核医学：静态成像，ECT，动态研究 热图 MR
所取得的信息 结构的弹性特性 声速或衰减特性 X线的衰减特性 生理作用 温度分布 质子分布
2.可检测性 X线的可检测性随剂量、操作人员的技巧、观察条件和被 检测体（肿瘤）与其周围组织的特点有关。常规的X线二 维阴影图是人体内三维分布的器官和组织的投影图，很难 得到深度的信息。加之，大多数软组织肿瘤的衰减系数与 其周围组织相差无几，所以难于检测，至少要有1cm大小 时才能检出。 超声成像技术的对比度依赖于肿瘤和它周围组织之间的声 特性差异。由于声特性差异比较显著，可检测性是足够的。