超声基础知识(第一课)
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超声检查专题知识讲座培训课件
前后径不大于3.5cm胆总管内径不大于 8cm。 胰腺 蝌蚪形、哑铃形、腊肠形。 头、体、尾厚分别小于2.5cm、2cm、2cm
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常见病声像图
• 急性胆囊炎:典型：胆大,壁厚,透声差,常 伴结石。
• 胆囊结石：典型：强光团，声影，能移 动。
肝正常声像图：轮廓清晰，包膜光滑，光点均 匀，弱回声，上界第5～6肋间，斜径不超过 140厘米。管道结构清晰。
脾正常声像图：轮廓清，包膜光滑，弱光点， 均匀分布。厚＜4厘米，上下径＜10～11厘米。
肝硬化、肝脓肿、肝囊肿、肝癌等
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常见病声像图
肝硬化：缩小、表面不平、光点增粗不均 匀，门脉高压等表现，胆囊壁增厚
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五、泌尿系统超声诊断
• 正常泌尿系统声像图 肾，膀胱，前列腺
• 常见病声像图 肾结石，肾积水，肾囊肿，肾肿瘤，膀 胱结石，膀胱肿瘤，前列腺增生，前列 腺癌
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如果物体的直径与超声波的波长相接 近，超声波将绕过物体而向前传播，即 为绕射
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（4）．吸收和衰减 由于介质的导热性、粘滞性、内摩擦，
声能被吸收，随着传播距离的增加，声 能被衰减。
超声波的频率越高，粘滞度越大，传 播的距离越长，衰减程度越大
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常见病声像图
• 急性胆囊炎:典型：胆大,壁厚,透声差,常 伴结石。
• 胆囊结石：典型：强光团，声影，能移 动。
肝正常声像图：轮廓清晰，包膜光滑，光点均 匀，弱回声，上界第5～6肋间，斜径不超过 140厘米。管道结构清晰。
脾正常声像图：轮廓清，包膜光滑，弱光点， 均匀分布。厚＜4厘米，上下径＜10～11厘米。
肝硬化、肝脓肿、肝囊肿、肝癌等
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常见病声像图
肝硬化：缩小、表面不平、光点增粗不均 匀，门脉高压等表现，胆囊壁增厚
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五、泌尿系统超声诊断
• 正常泌尿系统声像图 肾，膀胱，前列腺
• 常见病声像图 肾结石，肾积水，肾囊肿，肾肿瘤，膀 胱结石，膀胱肿瘤，前列腺增生，前列 腺癌
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如果物体的直径与超声波的波长相接 近，超声波将绕过物体而向前传播，即 为绕射
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（4）．吸收和衰减 由于介质的导热性、粘滞性、内摩擦，
声能被吸收，随着传播距离的增加，声 能被衰减。
超声波的频率越高，粘滞度越大，传 播的距离越长，衰减程度越大
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超声诊断基础ppt
四、超声诊断原理 高频脉冲发生器→换能器（将电 能转变为声能）→组织界面（反射） →换能器（将声能转变为电能）→接 受放大装置→示波管→显示系统（显 示图像）。 换能器即为超声检查用的探头。
五、人体组织的声学分型 （一）无反射型：液性组织 （如：血液、尿液、心包积液、 胸水、腹水、胆汁、羊水等）。
fd:多普勒频移；fo:发射频率；V:血 流速度；θ:声束与血流夹角；c:超声 波在介质中的传播速度。
实际应用中fo:即为换能器 （探头）频率；c：超声波在人 体软组织中的平均传播速度为 1540m/s。
多普勒频移与声速成正比。
为获得最大血流信号，应使声 束与血流方向尽可能平行（θ角 尽量小）。
比较复杂的物理效应，可造成图像伪 差。常见的超声效应可有以下10种。
一、混响效应 声束扫查体内平滑大界面时， 部分能量返回探头表面之后， 又从探头的平滑面再次反射第 二次进入体内。
为多次反射的一种。多见于 膀胱前壁、胆囊底、大囊肿前 壁，可被误诊为壁的增厚、分 泌物或肿瘤等。
二、振铃效应 振铃效应又名尾声。系声束 在传播途径中，遇到一层薄的液 体层，且液体下方有极强的声反 射为其条件。通常在胃肠道及肺 部容易产生。
3、近场与远场 超声束各 处宽度不等。在临近探头的一 段距离内，束宽几乎相等，称 为近场；远方为远场。
4、分辨力分基本分辨力和图像分辨力 （1）基本分辨力：
1）轴向分辨力 沿声束轴线方向的分 辨力。其优劣影响靶标在深浅方向的精细 度。分辨力佳则在轴向的图像点细小、清 晰。通常用3-3.5MHz探头时，轴向分辨力 在1mm左右。
六、超声的生物效应 产生超声生物效应的主要物理 机制有：热机制、机械机制、空化 机制。当超声剂量（声强）超出规 定，将造成若干生物效应。
超声物理基础及图像基础.pptx
40-100MHz 用于生物显微镜成像，对眼活组织表面 下的显微诊断。
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（四）超声波的三个基本物理量
1、超声波的振态
超声波的振态在固体中有纵波 、横波 和表面波三种，而在液体和气
体中只有纵波振态，在超声诊断中应用的是超声纵波。
2、超声波的三个基本物理量
超声波有三个基本物理量，即波长（wave length,λ）,频率（f）和
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2、波长与介质的关系
（1）同一介质 不同频率的超声波，在同一介质内传播时其波长与频率成反比。 1MHz 的 超 声 波 在 人 体 软 组 织 中 传 播 时 ， 其 波 长 为 1.5mm 。 3MHz 的 超 声 波 在 人 体 软 组 织 中 传 播 时 ， 其 波 长 为 0.5mm 。 5MHz 的 超 声 波 在 人 体 软 组 织 中 传 播 时 ， 其 波 长 为 0.3mm ，
标志反向散射的数量和定量参数称为反向散射系数μb，定义为：
μb = 从组织中反向散射的能量
4）
(参考能量) (立体角) (距离)
（1-1-
式中：参考能量等于脉冲的总能量。
所以超声成像的回声来源是：超声波的背向散射及镜面反射。
3．红细胞散射 在研究红细胞运动规律时，反向散射（Back
scattering）是极有用的超声信息。
（a）传播声波的媒质（介 质）的分子 (b) 波长为λ的平面连续 压缩波的压力分布
图1-1-2质点振动传播声波
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(五) 声速、波长与介质的关系
1、声速与介质的关系
（1）.同一介质 不同频率的探头在同一介质中传播时声速基本相同。所以 用不同频率的探头检查肝脏时，声速基本相同。
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（四）超声波的三个基本物理量
1、超声波的振态
超声波的振态在固体中有纵波 、横波 和表面波三种，而在液体和气
体中只有纵波振态，在超声诊断中应用的是超声纵波。
2、超声波的三个基本物理量
超声波有三个基本物理量，即波长（wave length,λ）,频率（f）和
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2、波长与介质的关系
（1）同一介质 不同频率的超声波，在同一介质内传播时其波长与频率成反比。 1MHz 的 超 声 波 在 人 体 软 组 织 中 传 播 时 ， 其 波 长 为 1.5mm 。 3MHz 的 超 声 波 在 人 体 软 组 织 中 传 播 时 ， 其 波 长 为 0.5mm 。 5MHz 的 超 声 波 在 人 体 软 组 织 中 传 播 时 ， 其 波 长 为 0.3mm ，
标志反向散射的数量和定量参数称为反向散射系数μb，定义为：
μb = 从组织中反向散射的能量
4）
(参考能量) (立体角) (距离)
（1-1-
式中：参考能量等于脉冲的总能量。
所以超声成像的回声来源是：超声波的背向散射及镜面反射。
3．红细胞散射 在研究红细胞运动规律时，反向散射（Back
scattering）是极有用的超声信息。
（a）传播声波的媒质（介 质）的分子 (b) 波长为λ的平面连续 压缩波的压力分布
图1-1-2质点振动传播声波
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(五) 声速、波长与介质的关系
1、声速与介质的关系
（1）.同一介质 不同频率的探头在同一介质中传播时声速基本相同。所以 用不同频率的探头检查肝脏时，声速基本相同。
医学超声学基础课件
如：Pi－入射声压，Z1－介质1的声阻抗
医学超声学基础
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1.传播的几何特性
界面
介质１，c1，Z1
介质２，c２，Z２
入射波
Ii，Pi
θi θr
It，Pt θt
反射波
Ir，Pr
折射波
① 反射定律: θi＝θr
② 折射定律：
sini c1 sintr c2
与光学定律同， 因声、光同为波
医学超声学基础
医学超声学基础
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医学超声学基础
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二、机械波产生的过程
连续弹性介质中，某一质点的振动，通过弹 性力的作用，传递给与它相邻的质点，后者也振 动，并继续传递……能量传播，形成机械波。
三、超声波的产生及传播
由超声换能器产生振动，引起接触剂的振动， 接触剂的振动又引起人体皮肤、脂肪及内脏的振 动，超声波能量就这样进入了人体。
医学超声学基础
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（2）求解思路 根据界面平衡条件：
① 在界面上两边的总压力应该相等； ② 界面上两边质点的速度应该连续。得
Pi Pr Pt
v ico i s vrco r sv tco t s
（1） （2）
又根据声阻抗率定义，Z
P v
，即 v
P Z
（2）式变为 Z P i1coisZ P r1corsZ P t2cots（3）
P = A1e-j (ωt-kx ) + A2e-j(ωt+kx )
④
或： P = A1cos (ωt-kx ) + A2cos(ωt+kx ) ⑤
式中：k = ω/c = 2π/λ——波数
ω = 2πf——角频率
f ——频率
超声基础知识.doc1
超声基础知识.doc1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。
2、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）超声场概念超声场是指发射超声在介质中传播时其能量所达到的空间。
超声场简称声场，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。
超声基础知识ppt课件
换能器 监视器
超声的模式
Line 1 Line 2 Line 3 Line 4 Line 5 Line 6 Line 7 Line 8
Line
1 2 3 4 5 6 7 8
3. M模式： M模式中的M表示运动，M模式通过B模式图象来显示一个取样线，然后在以时 间为轴线的波形图上表示其运动状态。通常M模式用于检测心脏及胎儿的心率。 Transducer Transducer Transducer Transducer
•
•
电子扫描方式
探头的许多基元通过电子控制产生扫描波束并且通过延时线对波束进 行聚焦。
－线阵：用于小器官、血管及术中。 －凸阵：也称弯曲线阵，与线阵的区别在于 基元是弯曲的。用于腹部和妇产科。 特点： • 孔径大 • 近场视野宽 • 旁瓣影响小 特点： • 近、远场视野宽
－相控阵： 相控阵方式是通过连续变换延时线来得到产生超声波束的不同角度。主要用于心脏。
记录设备
探头
DSC
数字扫描转换器
录像机
打印机
彩色打印机
存储
硬盘、磁光盘 图象档案管理
1. 聚焦
名词解释
透镜
聚焦
发散
许多超声设备都有调整聚焦的功能，对感兴趣的 区域进行聚焦，从而使图象分辨率更高，图象更清晰。
超声系统的几种聚焦方式： －只在发射端聚焦（接收端：自动聚焦）：保持较高的帧频 －发射和接收端聚焦：可使图象质量更好，但是帧频很低 常用的聚焦方式：分段聚焦；动态聚焦；连续动态聚焦(CDF） 动态接收聚焦
• 压电效应：是指具有压电特性的材料(陶瓷、石英)
在受到外界压力后，在其受压端面产生电压；在其 端面施加交变电信号时，其端面会产生机械振动， 发出声波。
超声的模式
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3. M模式： M模式中的M表示运动，M模式通过B模式图象来显示一个取样线，然后在以时 间为轴线的波形图上表示其运动状态。通常M模式用于检测心脏及胎儿的心率。 Transducer Transducer Transducer Transducer
•
•
电子扫描方式
探头的许多基元通过电子控制产生扫描波束并且通过延时线对波束进 行聚焦。
－线阵：用于小器官、血管及术中。 －凸阵：也称弯曲线阵，与线阵的区别在于 基元是弯曲的。用于腹部和妇产科。 特点： • 孔径大 • 近场视野宽 • 旁瓣影响小 特点： • 近、远场视野宽
－相控阵： 相控阵方式是通过连续变换延时线来得到产生超声波束的不同角度。主要用于心脏。
记录设备
探头
DSC
数字扫描转换器
录像机
打印机
彩色打印机
存储
硬盘、磁光盘 图象档案管理
1. 聚焦
名词解释
透镜
聚焦
发散
许多超声设备都有调整聚焦的功能，对感兴趣的 区域进行聚焦，从而使图象分辨率更高，图象更清晰。
超声系统的几种聚焦方式： －只在发射端聚焦（接收端：自动聚焦）：保持较高的帧频 －发射和接收端聚焦：可使图象质量更好，但是帧频很低 常用的聚焦方式：分段聚焦；动态聚焦；连续动态聚焦(CDF） 动态接收聚焦
• 压电效应：是指具有压电特性的材料(陶瓷、石英)
在受到外界压力后，在其受压端面产生电压；在其 端面施加交变电信号时，其端面会产生机械振动， 发出声波。
1 超声基础知识[可修改版ppt]
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信号强度
v
0
0
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time
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
• 用亮度来表示确定位 置处频谱的强度。
速度
湍流
强度
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2. 超声成像模式 – 彩色多普勒效应
• 彩色多普勒成像采用相同 的原理。
• 超声扫描系统为图象上多 个都获取多普勒频谱。
• 在每一个点上，超声扫描 系统得到它的平均速率。
brightness) 图像
• B模式表现为亮度指示模式。 • B模式是一种组合成像模式，它可以把人体内不同
的组织类型和界面在图像上显示出来。
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
运动物体和静止物体的声音特性不同
对观察者来说，发动机声音 逐渐减弱
对观察者来说，发动机声音 逐渐增强
地面静止的飞机声音是保持不变的
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
• 多普勒方程
fd ·c v=
2 ft cos q
彩色的速度与 q 相关； 发射频率 ft 越高，能检测到的最低速度越小。
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
多普勒处理器在频谱 上放置一个基于运动 物体速率的点。
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
当不同的对象以不同 的速度运动时,多普勒 处理器就会以不同的 点来对应每个对象。
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
超声诊断基础知识
超声诊断基础知识
பைடு நூலகம் 第一节 超声诊疗基础知识
一、超声波定义 超声波是指频率超出2万赫兹（Hz）,即超出人
耳听觉范围旳一种声波。一般诊疗用超声波频 率为2--10MHz，常用频率2.5--5MHz。
同频率旳超声波在不同介质中传播，声速不相 同，人体软组织中超声波速度总体差别约为5%。 利用超声措施进行测距旳误差也是5%左右。
骨（钙化）>肌腱（软骨）>肝脏>脂肪>血液>尿 液（胆汁）
胶原蛋白和钙质越多，声衰减越大，液体中含蛋 白旳衰减大。
*反射、折射和散射 超声在传播途径中，遇到界面则引起反射，
界面声阻抗差越大，则反射越强，其反射、 折射和散射规律与光学原理相同。
*吸收与衰减特征 *多普勒效应 当声源与接受器之间出现相对运动时，其
人体不同组织和体液回声强度分级：
强回声（常伴声影）胸膜-肺界面，胆结石，骨骼表 面，疤痕组织
高回声
肝脾脏包膜，血管瘤
中档水平回声
肝脾脏实质
低回声
皮下脂肪
无回声
胆汁，尿液，胸腹水（漏出液）， 透明软骨
颈部淋巴结伴钙化
*M型超声（Motion mode） M型超声将某一断面旳组织回声光点以时
间横轴将其展开，构成该断面组织构造旳运 动曲线。其优点是：
声阻抗=密度x声速 声阻抗差只要不小于0.1%，就会产生回声反射 ，回声强度、大小与声阻抗差成正比。
超声波在介质中传播时，如遇声阻不同旳障碍 物（目旳点）则声阻方向和声强将发生变化， 其变化程度与障碍物之大小及声阻抗有关系。
障碍物直径>波长/2时，其表面产生回声反射。 障碍物直径<波长/2时，反射极少。 最大理论辨别力=波长/2 实际显示旳辨别力低于理论辨别力旳5--8倍。
பைடு நூலகம் 第一节 超声诊疗基础知识
一、超声波定义 超声波是指频率超出2万赫兹（Hz）,即超出人
耳听觉范围旳一种声波。一般诊疗用超声波频 率为2--10MHz，常用频率2.5--5MHz。
同频率旳超声波在不同介质中传播，声速不相 同，人体软组织中超声波速度总体差别约为5%。 利用超声措施进行测距旳误差也是5%左右。
骨（钙化）>肌腱（软骨）>肝脏>脂肪>血液>尿 液（胆汁）
胶原蛋白和钙质越多，声衰减越大，液体中含蛋 白旳衰减大。
*反射、折射和散射 超声在传播途径中，遇到界面则引起反射，
界面声阻抗差越大，则反射越强，其反射、 折射和散射规律与光学原理相同。
*吸收与衰减特征 *多普勒效应 当声源与接受器之间出现相对运动时，其
人体不同组织和体液回声强度分级：
强回声（常伴声影）胸膜-肺界面，胆结石，骨骼表 面，疤痕组织
高回声
肝脾脏包膜，血管瘤
中档水平回声
肝脾脏实质
低回声
皮下脂肪
无回声
胆汁，尿液，胸腹水（漏出液）， 透明软骨
颈部淋巴结伴钙化
*M型超声（Motion mode） M型超声将某一断面旳组织回声光点以时
间横轴将其展开，构成该断面组织构造旳运 动曲线。其优点是：
声阻抗=密度x声速 声阻抗差只要不小于0.1%，就会产生回声反射 ，回声强度、大小与声阻抗差成正比。
超声波在介质中传播时，如遇声阻不同旳障碍 物（目旳点）则声阻方向和声强将发生变化， 其变化程度与障碍物之大小及声阻抗有关系。
障碍物直径>波长/2时，其表面产生回声反射。 障碍物直径<波长/2时，反射极少。 最大理论辨别力=波长/2 实际显示旳辨别力低于理论辨别力旳5--8倍。
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超声三个基本物理量之间的关系 超声是机械波
具有波长（λ）、频率（f）和传播速度（Ｃ） Ｃ＝ λ·f
这个基本公式与 超声分辨力有何
关系呢？
解决问题： 一、不同超声探头的空间分辨率是
多少？
理论值：超声对介质的最小分辨力=波 长的一半（1/2λ）
实际值：约为理论值的6-8倍
解决问题：
λ＝ Ｃ/f
解决问题：
f=2.5-10MHz c=1540m/s
当使用2.5M频率时：
λ=0.616mm
（1540*1000mm/2500000Hz）
1/2λ=0.308mm
解决问题： 2.5MHz的超声实际能分辨多大的
物体结构呢？1.8-2.4mm
0.308*8=声实际能分辨多大的物
体结构呢？ 同理可算出 实际最小分辨率为0.5-0.6mm
小结：
一、超声三几个基本物理量的关系C=f×λ 一、超声对介质的最小分辨力理论上=波长的
一半（1/2λ） 二、超声对介质的最小分辨力实际上=理论值
的6-8倍 三、我们平时常用的超声探头（f=2.5MHz-
10MHz）的分辨力为0.5mm-2.4mm
重超 要声 的基 公础 式知 之识 一之
思考： 一、不同超声探头的空间分辨率是
多少？ 二、我们平时使用的超声探头最小
分辨力是多少？
目的： 一、理解超声基础的一个重要的
公式C=f×λ及其应用。 二、熟记平时我们所使用的超声
探头的最大分辨率，避免乌龙
心动周期（cardiac cycle）指从 一次心跳的起始到下一次心跳的 起始，心血管系统所经历的过程。