超声波传感器是如何检查身体的？

超声波（或超声波检查法）是利用高频声波及其回声的医学图像技术。这项技术和蝙蝠、鲸鱼、海豚的回声测定以及潜水艇的声呐技术有相似之处。下面就是超声波的工作原理：

（1）超声波仪器通过探头将高频声波脉冲（1～5MHz）传给身体。

（2）声波穿越身体，到达组织的边界。

（3）有些声波反射回探头，而其他声波会继续传播直到到达另外一个边界并且得到反射。

（4）反射回来的声波由探头收集，并传回机器。

（5）超声波仪器对探头到达组织或器官的距离和每组回声所需时间进行计算。

（6）超声波仪器通过屏幕显示出距离和回声的强度，形成一个二维的图像。

在通常的超声波检查中，每秒有数百万计的脉冲和回声发出和返回探头可以在病人的体表移动，与体表成一定的角度来获得图像。超声波仪器，一个基本的超声波仪器由几部分组成。如果我们了解了各个部分的功能，就能理解整个机器的工作原理。下面我们就分别来看看超声波仪器的各个组成部分：

1.传感器探头

传感器探头是超声波仪器的主要组成部分，它产生声波，并且接受回声我们可以把传感器探头想象成超声波仪器的嘴巴和耳朵。传感器探头通过名叫压电效应的原理来产生和接收声波。在探头中，有个或者多个石英晶体称为压电晶体。当这些晶体接通电流的时候，它们迅速改变形状晶体迅速变化的形状或者说是震荡会产生向外传播的声波。反过来说，当声波或压力波及晶体的时侯，晶体也会释放出电流。所以，同样的晶体可以被用来发送和接收声波。探头还拥有吸收声音的东西，可以消除探头自身的反射除此之外，它的声能透镜还可以将发出的声波进行聚焦。

超声波传感器探头可以有不同的形状和体积。探头的形状决定视野范围，而它所发出的声波的频率则决定了声波穿透的深度和图像的清晰度。传感器探头可能包含一种或多种晶体成分；在多成分探头中，每一种晶体都有其自身特定的流程。多成分探头的优势在于，可以通过改变各种成分的通电时间来调整超声波的射线，这种调控对于心脏超声波来说尤为重要。除了些可以在病人体表移动的探头之外，有些探头还被设计用来插入身体的开放部位（如食道），这样它们可以更加接近需要检查的器官的检查。如胃部进行更详细的检查。

2.CPU（中央处理器）

CPU是超声波仪器的大脑。CPU基本上是一台电脑，其中包含微处理器、存储器，放大器以及为微处理器和传感器探头提供能量。CPU向传感器探头输送电流来产生声波，并且接受探头所产生的电流，这些电流由回声产生。CPU负责数据处理过程中所有的运算。在原始数据经过处理之后，CPU在检测器上形成图像。CPU还能够在硬盘上面储存处理过的数据和图像。

3.脉冲控制传感器

脉冲控制传感器使控制器（称之为超声波检査仪）可以设置改变超声波脉冲的频率和持续时间，并且能够改变机器的扫描方式。控制器所发出的命令被转换成变化的电流通向传感器探头中的压电品体。

4.三维超声波图像

在过去的几年中，可以产生三维立体图像的超声波仪器被开发出来。在这些仪器中，通过在病人体表移动探头，或者转动插人的探头，可以得到一些二维的图像。然后，通过专门的电脑软件，二维的扫描再被合成为三维图像。

5.多普勒超声波

多普勒超声波基于多普勒效应。当反射超声波的物体移动的时候，回声的频率会发生变化；当向靠近探头的方向移动的时候，声波的频率会升高，反之则降低。频率变化的程度决定于物体移动的速度。多普勒超声波对回声频率的改变进行测量，从而可以计算出物体移动的速度。多普勒超声波多用于测量心脏和主要血管中血液流动的速度。超声波在很多情况下都可以发挥作用，包括产科学与妇科学、心脏病学和癌症的检测。超声波的主要优势在于可以避免使用射线而检查某些部位。同时，超声波检查比X光检査和其他放射性照相技术所耗费的时间要少很多。