撰文/毛建元

在现代医学领域，超声波影像技术以其独特的优势和广泛的应用，成为守护人类健康的重要力量。它利用超声波的物理特性，通过精准的成像原理，为疾病的诊断提供了直观且可靠的依据。从腹部器官到妇产科，再到心血管系统，超声波影像技术在多个领域发挥着关键作用，为临床医学的发展注入了强大动力。

1.超声波的物理基础

1.1 超声波的定义

超声波是一种频率高于人类听觉范围上限（20kHz）的机械波。其频率通常在数兆赫兹（MHz）级别，远高于人耳能感知的声音频率。这种高频特性使得超声波能够穿透人体组织，并在不同组织界面产生反射和折射，从而为成像提供基础。

1.2 超声波的传播特性

超声波在人体组织中的传播速度约为1540米/秒，具体速度因组织类型不同而略有差异，其传播过程中会发生反射、折射、吸收和散射等现象。当超声波遇到不同密度和弹性模量的组织界面时，会产生反射波，反射波的强弱与界面两侧组织的声阻抗差异有关。超声波在组织中的传播也会逐渐衰减，衰减程度与组织的性质、超声波的频率等因素密切相关。

1.3 超声波的产生与接收

超声波的产生通常基于压电效应。压电晶体（如石英、硫酸锂等）在受到机械压力时会产生电荷，反之，在电场作用下也会产生机械变形。超声探头中的压电晶体在电场激励下产生高频振动，从而发射出超声波。当超声波反射回探头时，压电晶体又能将机械振动转换为电信号，通过信号处理系统生成图像。

2.超声波影像技术的成像原理

2.1 脉冲回波技术

超声波影像技术主要采用脉冲回波原理。探头向人体发射一束短暂的超声脉冲，然后接收从组织界面反射回来的回波信号。通过测量发射脉冲与接收回波之间的时间差，可以计算出反射界面的深度位置。根据回波信号的强弱（即振幅），可以判断组织的密度和性质，从而生成二维灰阶图像。

2.2 多普勒效应

多普勒效应是超声波影像技术中用于检测血流的重要原理。当超声波束照射到运动的红细胞时，反射回波的频率会发生变化，这种频率变化与血流速度成正比。通过分析多普勒频移，可以测量血流的方向和速度，生成彩色血流图，帮助医生评估血管病变、心脏功能等。

2.3 影像重建与处理

超声探头在扫描过程中会获取大量的回波信号，这些信号需要经过复杂的处理才能形成清晰的图像。信号处理系统会对回波信号进行放大、滤波、数字化等操作，并通过特定的算法进行图像重建。现代超声设备还具备多种图像处理功能，如图像增强、伪彩色显示等，以提高图像的诊断价值。

3.超声波影像技术的应用领域

3.1 腹部器官检查

超声波影像技术在腹部医学检查中应用广泛。它可以清晰地显示肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、肾脏等实质性器官的形态、大小和内部结构，对肝硬化、胆结石、胰腺炎、肾结石等疾病的诊断具有重要价值。超声还能检测腹部血管的血流情况，评估血管狭窄、血栓形成等病变。

3.2 妇产科检查

在妇产科领域，超声波影像技术是孕期检查的首选手段。它能够实时观察胎儿的生长发育情况，包括胎儿的大小、形态、胎心搏动、羊水量等。通过超声检查，还可以诊断胎儿畸形、胎盘位置异常、前置胎盘等疾病，为孕妇和胎儿的健康提供保障。

3.3 心血管系统检查

超声心动图是超声波影像技术在心血管系统检查中的重要应用。它能够实时显示心脏的结构和运动情况，包括心房、心室的大小、心肌的厚度、心脏瓣膜的形态和功能等。通过多普勒技术，还可以测量心脏各腔室的血流速度，评估心脏的泵血功能，对冠心病、心肌病、心脏瓣膜病等疾病的诊断和治疗具有重要意义。

4.结语

超声波影像技术凭借其独特的物理原理和强大的成像功能，已成为现代医学诊断中不可或缺的工具。它广泛应用于腹部器官、妇产科以及心血管系统等多个领域，为疾病的早期发现、诊断和治疗提供了重要依据。超声检查无创、便捷，可重复性强，深受患者和医生的青睐。随着科技的不断进步，超声波影像技术还将不断完善和创新，其图像质量将更加清晰，诊断功能也将更加精准，有望在更多医学领域发挥更大的作用，为人类健康事业贡献更多力量。

（作者单位：河北省廊坊市香河县中医医院）