超声波是一种高频振动波,其频率通常大于20kHz,可以用于医学成像、无损检测、测距和清洗等领域。超声波成像技术的核心是超声波的成像原理。
超声波是由高频振动的声波产生的,在产生超声波的过程中需要应用到压电效应。压电效应是指某些材料在受到机械应力时,会产生电位差,反之亦然。将高频电信号加到压电晶体上,晶体就会振动并发出超声波。
压电效应的应用使得超声波可以通过一些特定的材料,如铁、钢或铝等金属材料以及生物组织等等,而不会被散射或吸收。
超声波成像是利用超声波在物体内部产生的反射来形成图像。成像系统通过发射器将超声波传入物体内部,当超声波在不同密度的介质间传播时,会发生折射和反射现象。传感器将接收到的反射信号转换成电信号,然后通过计算机处理这些信号,最终以图像形式显示在屏幕上。
在医学成像领域,超声波已经成为评估诊断各种疾病的基本方法之一。超声检查的安全性高,成本低,而且可以直接观察人体内部的器官和组织结构,有助于医生快速准确地获取所需信息。除了常规的超声检查,如妇科、肝脏、肾脏、乳腺等,近年来随着技术的发展,还出现了超声心动图、超声内镜、3D/4D超声等新技术。
虽然超声波成像技术广泛应用于医疗领域,但是长时间或过量的超声波辐照也可能对人体造成伤害,尤其是对胎儿的发育会有不良影响。因此,超声波检查需要在严格的医疗服务下进行,并且应该严格控制超声波辐射量。