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面换能器的分割比例对两种分辨率的影响不相同。
1 引言
Giannoula等 [8] 人研究了振动声成像中声辐射力的
振幅和空间分布，从衰减介质的角度分析了调制辐
振动声成像 (Vibro-acoustography) [1] 是一种
射力的特性，研究了各种参数对其振幅和空间分布
可同时反映组织的弹性性质和组织声学性质变
的影响。研究发现通过对波束的共焦几何形状的选
化的超声成像技术，其主要原理是用两束有微小频
择，以及初始声压和中心频率的选择，可以对辐射力
差 ∆f 的共焦超声波聚焦于生物组织内部某处，使
的空间分布进行优化。
共焦区组织受到一交变辐射力的作用而振动，从而
前人关于振动声成像的研究中有考虑不同参
向外辐射频率为 ∆f 的声波 (即产生声辐射力)，这
量对成像轴向、纵向分辨率的影响，局部剪切波的
一现象被称为超声激发声发射。组织的软硬或弹性
特性等 [8−11] ，这些研究均在小张角共焦换能器的基
反映了组织的病理特性，因此，如何有效提取并利用
础上，根据以往的经验可知，大张角聚焦换能器相对
组织弹性信息来进行医学诊断很有意义。1991 年，
于小张角换能器有较好的聚焦效果，大张角共焦换
Ophir等 [2] 提出了一种新方法用于对软组织的应变
能器条件下的振动声成像效果可能更好，因此，本文
(Strain) 和弹性模量 (Elasitc modulus) 分布进行定
研究了大张角共焦换能器条件下不同参量对振动
量成像，即最初的弹性成像 (Elastography)。1993
声成像中声辐射力及剪切波的影响。
年，Céspedes等 [3] 第一次将弹性成像方法用于对乳
本文首先由椭球声束方程 (Spheroidal beam
房组织进行活体成像，得到了较好的乳房组织内肿
equation, SBE)得到大张角共焦换能器下所产生的
瘤的成像结果。1998年，Fatemi等 [4] 首次提出了超
声场，然后求得声辐射力及剪切波位移，研究不同张
声激发声发射，并将其用于生物组织成像，称为振动
角变化和中心频率对焦域处的声辐射力和剪切波
声成像。21 世纪初，哈佛大学医学院的 Konofagou
位移的影响。这项工作为大张角共焦换能器在振动
等 [5−6] 把超声激发声发射信号间接用于对接受高
声成像应用中提供了理论支持。
强度聚焦超声的组织内温度变化进行无损测量，取
得了良好的效果。Callé 等 [7] 则对超声激发声发射
2 理论和计算模型
信号产生过程中非线性因素的影响进行了初步分
析。随着振动声成像的发展，越来越多的人投身到 如图 1(a) 所示，大张角共焦换能器模型由一个
此研究中去。He 等 [1] 研究了不同参数对振动声成 大张角球面聚焦换能器 A 和一个大张角环状聚焦
像系统侧向分辨率和轴向分辨率的影响，发现增大 换能器 B 组成，A 和 B 的中心轴在一条线上且焦距
凹球面聚焦换能器的口径、减小几何焦距等均可以 位于同一点，A和B的横截面为同心圆，中间存在间
提高系统的侧向分辨率和轴向分辨率，但改变凹球 隙。由图1(b)可知，即a 21 >a 1 ，其中a 1 为 A 的开口
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(a) ഷ᭧ᇨਓڏ (b) ͌ᄾവیᇨਓڏ
图 1 大张角共焦换能器
Fig. 1 The confocal focused transducer with a wide aperture angle
