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《医用物理》B超的工作原理

重庆市无线电科普体验中心
重庆市无线电科普体验中心。
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提到“B超”,大多数人可能会想到母亲子宫内的胎儿图像,或者在常规体检中的情景。

一、什么是B超?

B超是超声波检查的一种。

超声波是一种机械振动波,和电磁波不同,它必须有介质来传播。人耳只能感受到20—20KHz的声波,当频率大于20KHz时,人类是听不到的,这种人类感受不到的声波就是超声波。

B超中的超声波换能器,将电能转换成高频振荡的机械能,产生人类听不见的高频声波,但目前使用的大多数换能器工作在更高的频率(在兆赫兹范围内);也可以将超声波转换成电信号。在超声波检查时,技术人员会将凝胶涂抹在皮肤上,可以防止在换能器和皮肤之间形成气穴,从而阻止超声波进入身体。该技术类似于蝙蝠、鲸鱼或海豚使用的回声定位,以及潜艇使用的声纳。

二、不同类型的超声波影像

(1)3D 超声成像

通过在体表上移动探头或旋转插入的探头来获取几个二维图像,然后通过专门的计算机软件将二维扫描图像组合成 3D 图像。

(2)多普勒超声

多普勒超声基于多普勒效应。当反射超声波的物体移动时,它会改变回波的频率,如果它向探头移动,则会产生更高的频率,如果它远离探头移动,则会产生较低的频率。频率的变化程度取决于物体移动的速度。多普勒超声测量回波频率的变化来计算物体移动的速度,比如测量心脏和血流量等。

三、我们常说的彩超是什么?

彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,它提供的医学信息更丰富。

四、有风险吗?

超声波检测对患者来说是无创、安全、无痛的,不会像X 射线、CT 扫描以及核磁共振(MRI)磁场那样产生电离辐射。但是,超声波仍然能够在特定的环境和条件下在体内产生一些生物效应:

(1)热效应:组织或水吸收超声波能量,从而提高局部温度。

(2)气泡的形成:当溶解的气体由于超声波引起的局部热量而从溶液中逸出时,可能会产生气泡。

然而,在人类或动物的研究中,没有证实超声波的不良影响。话虽如此,超声波仍应仅在必要时使用。