引起超声衰减的因素主要有哪些

发布于 2025/07/08 09:23

引起超声衰减的因素主要有组织吸收、散射效应、声束扩散、频率依赖性及界面反射等。超声衰减是指超声波在传播过程中能量逐渐减弱的现象,与介质特性、声波参数及设备条件密切相关。

1、组织吸收

生物组织对超声能量的吸收是衰减的主要来源。不同组织的吸收系数差异显著,例如肌肉和肝脏的吸收能力高于脂肪。吸收过程中声能转化为热能,其程度与组织黏滞性、弛豫效应相关。高频超声波在含水丰富的组织中吸收更明显,这是浅表器官检查常用高频探头的原因。

2、散射效应

超声波遇到小于波长的微小结构时会发生散射,导致声能向多方向分散。实质性器官中的细胞群、血管壁胶原纤维均可成为散射源。散射强度与组织不均匀性正相关,肝硬化时纤维间隔增生会显著增加散射衰减。

3、声束扩散

随着传播距离增加,超声波束会发生自然扩散,单位面积能量密度降低。凸阵探头产生的扇形声束在远场扩散更显著,需通过动态聚焦技术补偿。检查深部器官时,适当提高发射功率可部分抵消扩散影响。

4、频率依赖性

衰减系数与频率呈近似线性关系,1MHz超声波在软组织中的典型衰减值为0.5dB/cm。高频探头虽能提高分辨率,但穿透深度受限。临床根据检查需求权衡频率选择,腹部超声多用2-5MHz,浅表甲状腺检查可用10MHz以上频率。

5、界面反射

声阻抗差异大的组织界面会产生强反射,如骨骼与软组织交界处。反射导致入射声波能量损失,同时产生回声伪影。耦合剂的使用可减少探头与皮肤间的反射损耗,检查含气脏器时需通过改变体位减少气体干扰。

优化超声检查需综合考虑衰减因素,选择合适探头频率与增益补偿。检查前涂抹足量耦合剂,对深部组织采用谐波成像技术。患者检查时保持平静呼吸,避免剧烈运动减少组织颤动引起的额外衰减。定期校准设备灵敏度,确保衰减补偿曲线匹配当前检查部位的组织特性。

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