在超声诊断领域,我们常常会听到“声阻抗”这个词,它似乎是决定图像质量的关键,但对于许多非专业人士而言,其具体含义和重要性可能仍显模糊。作为耦合剂生产厂家,我们今天开设科普课堂第二课,深入浅出地解释“声阻抗”到底是什么,以及它为何在医用耦合剂和超声成像中扮演着如此核心的角色。
什么是声阻抗(Acoustic Impedance)?
声阻抗是描述介质对声波传播阻碍能力的一个物理量。它等于介质的密度(ρ)与声波在该介质中传播速度(c)的乘积,即 Z = ρ × c。不同的介质具有不同的声阻抗值。
密度 (ρ): 介质的质量与体积之比。
声速 (c): 声波在该介质中传播的速度。
声阻抗就好比电路中的电阻,它阻碍电流的流动;声阻抗则阻碍声波的传播。介质的声阻抗越大,声波在该介质中传播时受到的阻力就越大。
声阻抗在超声成像中的核心作用:
界面反射的决定因素: 当超声波从一种介质进入另一种介质时,如果两种介质的声阻抗值差异越大,就会有更多的声能量在界面上发生反射。这种反射就像光照到镜子上的反光。
空气是巨大的障碍: 空气的声阻抗极低,而人体组织的声阻抗相对较高。如果超声探头与皮肤之间存在空气,声波在探头-空气界面和空气-皮肤界面会发生几乎完全的反射,导致声能量无法有效进入人体,探头也就接收不到深层组织的回声信号,从而无法成像。
耦合剂的关键角色: 医用耦合剂的核心作用,就是填充探头与皮肤之间的空气,形成一个连续的声学介质。更重要的是,优秀的耦合剂自身的声阻抗值应与人体软组织(如肌肉、脂肪等)的声阻抗值高度匹配。
大化声能传输: 当耦合剂的声阻抗与人体组织匹配时,超声波在探头-耦合剂界面和耦合剂-皮肤界面的反射会降到低。这意味着绝大部分的声能量能够顺利地从探头通过耦合剂进入人体,再从人体返回探头,从而获得清晰、高分辨率的图像。
影响图像质量与伪像: 如果耦合剂的声阻抗不匹配,或者其内部不均匀导致声阻抗波动,就会增加声波在传输过程中的反射和散射,导致图像模糊,产生伪像,严重影响诊断准确性。
平之创®医用消毒耦合剂大大降低了声阻抗差,将透声性能提升了5倍,显著减少了超声伪像的发生几率。这得益于其采用美国进口原料卡波姆,以及平创专有HKH生产技术所带来的极致均一性和纯净度,确保了耦合剂的声阻抗值与人体软组织的高度匹配和稳定性。