医用超声波的发展及应用

 　　我们生活着的这个世界，并不是静止着的，其由物质组成，非静止物质的基础形态之一是波动，应力波又是波力的一项关键的形态，就像震源波、有形物质振动、超声波等。

　　超声波是一种机械振动模式，指振动频率大于20000Hz以上的，超出了人耳听觉的上限(20000Hz)的波，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播。超声波频率高，波长短，穿透能力强，在一定距离内沿直线传播，具有良好的束射性和方向性，易于获得较集中的声能，在各领域内已广泛应用。

一、医用超声波的发展

　　超声技术在YL方面以LX独特，长期ZL的安全性见长，已得到医学界的普遍认可，并越来越被临床重视和采用。

　　1942年把超声工业探伤原理应用到医学领域，开始用连续超声波来诊断颅脑疾病。

　　1946年提出A型诊断原理，超声回波技术用于医用诊断仪。

　　20世纪50年代推广应用了A型脉冲回声诊断仪，用反射法探查疾病获得了成功。

　　1950年产生了diyi张人体组织横切面的超声影像图，从此超声进入图像显示的领域，并于1954年将B型超声诊断应用于临床实践。

　　1970年下半年开始，B超显像仪在内科临床上应用普及。

　　1980年代中后期彩色多普勒超声显像仪的出现及计算机图像处理技术的应用，为超声诊断开创了更广阔的领域。

　　目前腹部超声成象所用的频率范围在2～5MHz之间，常用为3～3.5MHz，通常用于医学诊断的超声波频率为1～5兆赫兹。

二、超声波在医学诊断中的应用

　　1、利用超声波的反射折射原理

　　运用西医超声造影，能够实现验视及了解身体的外在及辨析讯息的目标，它的特色包括：无危险、不疼、使用范围大、具象、能反复、敏捷和便宜等很多，代表现在医学造影确诊里关键技能之一。现在，由于差异的造影意义，超声波确诊措施能够划分成A、B、M、和D这几种类型。

　　上图中，左上代表A型，其下代表M型，右上代表B型，其下代表D型。

　　A型：代表用波形反映构造形态的措施，关键量度内脏的直径长度，来辨析其大小。还能够辨析病变器官的相关外在性质，像是本质、有没有气液体的产生等等。

　　B型：代表以可见图形态反映要检视器官的详细状态。验视时，起初把身体本身的映射讯息变换成深浅不一的光点，出现的光点能根据显示屏被映射，B型措施具象性强，能反复检查，能产生对照，因此被妇产科、泌尿、消化和心脑血管等相关病的确诊大范围应用。

　　B型超声波检查(B超)采取超声发射、回波信号接收处理和成像显示的基本结构点是：

　　①B超为辉度调制。它将回波信号放大处理后送到显示器的Z轴上，进行辉度调制，使显示器的光点亮度随着回波信号大小变化，所以称辉度调制型或亮度调制型。

　　②B型扫查方式是二维的。B超波束的发射方向不是固定不动的，而是作平行移动或作扇形转动，形成一扫查平面。因而可重建人体的二维断层图像，使得显示方式是二维图像，辉度调制方式显示反射回波的幅度，横坐标代表探头扫描的距离，纵坐标代表产生回波界面的深度。

　　根据扫描的方式的不同B型超声诊断仪分为：

　　①手动式B型超声诊断仪

　　位置信号系统由机械结构(为双联臂结构和井字结构)和电路位置调准电路组成。而电路位置调准电路随着换能器位置的改变，电位器组的阻值随之变化，产生相应电压信号。优点是扫描范围大，线数高，图像轮廓清晰等，缺点为手动控制波束扫描，成像速度低，一般需数十秒。

　　②摆动式扇扫B超仪

　　摆动式扇扫B超仪结构简单，只需一个晶片与一个驱动机构，但它的视场有限，超声波束以扇形方式扫查，不受透声窗口的限制而保持较大的扫查范围。

　　M型：代表查看机体外在随时间发生差异的措施。对于验视心脏振动状况Z合适，它图形的不断变换叫做超声心动图，能够进行验视心脏组成部分的地方、振动情形、组成的情形等，经常被用作间接对心脏和血管疾病确诊。

　　与A超比较M超有三方面的特点：

　　①深度扫描信号加在y轴偏转板上，回波信号距顶部的距离表示被探查的组织界面的深度。

　　②辉度调制，亮点的强弱代表回波信号的幅度。

　　③增加一个时间扫描信号发生器，它产生的信号加在x偏转板上

　　M型超适用于人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、动脉血管等功能的检查具有优势，并可进行多种心功能参数的测量，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。但不能获得解剖图像，不适用于静态脏器。

　　D型：代表特别对血液流动和内脏振动进行验视的超声确诊措施，还可以叫多普勒超声确诊。能辨析血管堵塞情况、管腔宽窄、堵通情况还有病变状况。Z先进的D型超声波能够相应进行管腔里血液多少的检查。

　　这些年专家们还改进了有色编码多普勒体系，能于超声心动图剖析指令的引导中，用差异色彩反映向哪里流动，颜色的差异反映血液流动速度。目前存在3D超声造影、超声CT、超声内视镜等超声技能持续研发出现，同时也能够和别的验视设施共同运用，让病症的确诊效率大幅度提升。

　　2、利用超声波的多普勒效应

　　运用多普勒效应能够检查出动态物质的快慢，于医学中关键用其检查身体特定范围血液运动的快慢。

　　在超声波进入到身体特定范围时，这个范围血液里红细胞能够将超声波实施反射，同时运用探头将被反射的超声波频率实施检测，还能同已进入的频率两两对比。被反射的超声波频率升降变换自如，同时升高或降低的频率既反映出血液运动的快慢又反映出了血液向哪里运动，这叫做是多普勒频移。运用多普勒频移规律人们研制出很多不同多普勒超声确诊器。

三、超声波在医学ZL中的应用

　　应力波中的超声波，它在整个射出程序里，载体的不同质点能够来回地减小和扩张，因此于紧挨的两两质点中间产生对比，其于加强器官渗透，加强代谢增进血液流动、激发神经体系和细胞的作用，都具备核心的作用。

　　因为超声波于身体器官里放射时是相对机械运行，这样做的功因为后面发生了阻尼运动就让它持续减少且改变成了热，上面的过程叫做超声波热效应，其能够使得机体血管作用还有代谢程序被改变，且实现很多的差异的神经反射，于机体器官出现不同的作用。

　　超声波也具备物理及化学方面功能，一些探究阐述超声波可以推动备注运动、推动器官的变软、推动细胞的一般代谢等。

四、超声波在临床医学中的应用

　　超声波关键聚集作用于外科、妇幼、塑身、整形、泌尿、节育等方面的临床医学里面，就像超声医药渗透ZL、超声气化吸收ZL、超声穴道ZL、很大程度汇集超声体系等，伴随着超声ZL的改进，于医师的临床确诊有着很大程度的作用。

　　像穴道超声ZL，还叫超声针以及超声针灸，代表如今超声技能与曾经的针灸两两关联的创新的穴道激发方式。穴道超声ZL关键的特征包括不疼、没不舒服;另外，穴道超声ZL能借助声波渗透穴道进行ZL，好处是不会损害器官、没不良反应、无危险等，所以能让小孩及恐针的病患们去应接。

　　大程度汇集超声体系(HIFU)还叫做“海扶刀”，其于医学造影技术的作用下，把很多超声波jing准汇集于靶器官中，声强Z高超过了2000W/cm²，还还运用肿瘤体系的特征：血流的少，不易去热，一定期限(通常15s-115s)射到靶器官，有的地方能至70-100°C，让肿瘤的外层变硬，肿瘤体系失活，于超声强度及射入期间合适时，能于失火体系四周组建相应体系膜减少于四周体系的伤害，如此可以于高强度超声波实施时出现化学变化，使肿瘤体系失活。