2025年大學(xué)《聲學(xué)》專業(yè)題庫——聲學(xué)技術(shù)在醫(yī)療影像中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內(nèi)）1.在醫(yī)學(xué)超聲成像中，用于發(fā)射和接收超聲波的裝置是？(A)顯像管(B)聲束聚焦器(C)超聲換能器(D)圖像處理單元2.導(dǎo)致超聲束在介質(zhì)中傳播時強度衰減的主要原因之一是？(A)聲束擴散(B)多普勒頻移(C)材料的聲阻抗差異(D)發(fā)射功率不足3.B型超聲成像主要依賴于哪種物理現(xiàn)象？(A)多普勒效應(yīng)(B)聲波的反射與透射(C)聲波的散射(D)聲波的吸收4.彩色多普勒血流成像中，用于表示血流方向和速度的彩色編碼是？(A)圖像灰度(B)聲束聚焦區(qū)域(C)彩色條的顏色和亮度(D)M型曲線形態(tài)5.超聲造影劑通常使用的微泡直徑范圍大約是？(A)<0.1微米(B)0.1-10微米(C)10-1000微米(D)>1000微米6.超聲彈性成像主要是利用聲波在哪種組織中的傳播特性差異來成像？(A)密度不同(B)硬度不同(C)彈性模量不同(D)頻率響應(yīng)不同7.超聲探頭的頻率越高，其理論上的？(A)分辨率越低，穿透深度越深(B)分辨率越高，穿透深度越深(C)分辨率越低，穿透深度越淺(D)分辨率越高，穿透深度越淺8.在超聲圖像上，由超聲波直接反射回探頭的聲波形成的亮帶稱為？(A)聲影(B)混響(C)側(cè)向散射偽影(D)后散射增強9.脈沖多普勒（PWD）相比連續(xù)多普勒（CW）的主要優(yōu)勢在于？(A)能測得更快的血流速度(B)對運動敏感度更高(C)無距離選通限制(D)能同時顯示更寬的探測范圍10.組織多普勒（TDE）技術(shù)主要用來評估？(A)血流速度(B)血流方向(C)心肌或其他組織的運動速度和方式(D)血管管壁的彈性二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.超聲波在軟組織中傳播的速度大約是______米/秒。2.超聲成像中，影響空間分辨率的主要因素包括超聲波的______和探測系統(tǒng)的______。3.能夠產(chǎn)生顯著背向散射的微小界面或散射體，其尺寸通常在超聲波______范圍內(nèi)。4.超聲彈性成像中，通常將組織分為______、______和______三種狀態(tài)。5.超聲造影劑通過增強______散射，來提高特定組織或血流的顯像對比度。6.多普勒頻移的大小與聲源（或反射體）的______、聲速和______有關(guān)。7.超聲成像系統(tǒng)中，用于將電信號轉(zhuǎn)換回聲信號的部件是______。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出簡潔、準確的專業(yè)定義）1.側(cè)向分辨率2.聲束聚焦3.彩色多普勒血流成像（CDFI）4.聲影5.彈性成像四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述超聲成像中“混響”偽影產(chǎn)生的原因及其主要特點。2.與B型超聲相比，彩色多普勒血流成像的主要優(yōu)勢是什么？3.超聲彈性成像的基本原理是什么？它在醫(yī)學(xué)診斷中有什么潛在的應(yīng)用價值？4.超聲檢查中，影響組織回聲強度的主要因素有哪些？五、論述題（每小題10分，共30分。請結(jié)合所學(xué)知識，進行較為深入的闡述和分析）1.分析超聲檢查作為一種無創(chuàng)性醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的主要優(yōu)勢和局限性。2.比較脈沖多普勒（PWD）和連續(xù)多普勒（CW）在血流速度測量方面的原理、優(yōu)缺點及適用場景。3.探討人工智能（AI）技術(shù)在現(xiàn)代超聲醫(yī)學(xué)影像中的應(yīng)用前景及其可能帶來的變革。試卷答案一、選擇題1.(C)超聲換能器2.(A)聲束擴散3.(B)聲波的反射與透射4.(C)彩色條的顏色和亮度5.(C)10-1000微米6.(B)硬度不同7.(D)分辨率越高，穿透深度越淺8.(B)混響9.(C)無距離選通限制10.(C)心肌或其他組織的運動速度和方式二、填空題1.15402.頻率，空間帶寬積（或系統(tǒng)帶寬）3.波長4.軟，硬，介于軟硬之間5.背向（或散射）6.速度，聲速7.接收器（或晶片）三、名詞解釋1.側(cè)向分辨率：指區(qū)分位于聲束軸線兩側(cè)、深度相同但橫向距離很近的兩個散射點的最小能力。它主要受超聲波波長（或頻率）的限制，頻率越高，側(cè)向分辨率越好。2.聲束聚焦：指利用聲透鏡或特殊換能器設(shè)計，使超聲波能量在傳播過程中會聚到特定區(qū)域（焦點）的過程，從而提高該區(qū)域的分辨率和對比度。3.彩色多普勒血流成像（CDFI）：利用多普勒效應(yīng)原理，將檢測到的血流信號進行彩色編碼，疊加在B型超聲圖像上，用以實時顯示血管內(nèi)血流的顏色（代表方向和速度）、流速和分布情況的一種超聲檢查技術(shù)。4.聲影：指聲束通過一個邊界清晰、聲阻抗差異大的不透聲介質(zhì)（如骨骼、結(jié)石、氣體）時，該介質(zhì)后方區(qū)域由于聲波大部分被反射而能量顯著減弱，在超聲圖像上表現(xiàn)為一個明亮的區(qū)域。5.彈性成像：一種基于超聲技術(shù)的功能性成像方法，通過檢測組織在不同物理應(yīng)力（如按壓）下的彈性模量或硬度變化，并將其成像的技術(shù)，常用于評估腫瘤、纖維化等病變的硬度差異。四、簡答題1.答：混響偽影產(chǎn)生的原因是超聲波束從探頭發(fā)出，經(jīng)組織界面反射后返回探頭，部分能量再次在探頭與組織界面之間來回反射多次，形成一系列逐漸減弱的回聲。主要特點是在圖像的聲束傳播路徑上，與探頭或淺表界面平行排列出現(xiàn)多條等間距的增強光帶，尤其在探頭直接接觸皮膚或存在氣泡時明顯。2.答：CDFI的主要優(yōu)勢在于能夠直觀、實時地顯示血管內(nèi)血流的動態(tài)信息。與只能顯示靜態(tài)解剖結(jié)構(gòu)的B超相比，CDFI可以顯示血流的顏色（反映血流方向和相對速度）、流速大小（通過顏色亮度或多普勒頻譜），有助于識別血管、判斷血流狀態(tài)（如有無阻塞、狹窄、分流等），提高了診斷的準確性和直觀性。3.答：超聲彈性成像的基本原理是利用外力使感興趣組織發(fā)生形變，同時用超聲技術(shù)（通常是低頻脈沖）檢測該形變前后組織內(nèi)聲速或散射特性的變化。由于不同硬度組織（如正常組織與腫瘤）的彈性模量不同，在受到相同外力時形變程度不同，導(dǎo)致聲學(xué)參數(shù)發(fā)生變化，通過處理這些變化信息并進行成像，即可反映組織硬度的差異。潛在應(yīng)用價值包括腫瘤定性（如區(qū)分良惡性）、乳腺疾病、肝臟疾?。ㄈ缋w維化評估）、肌肉骨骼疾病等。4.答：影響組織回聲強度的主要因素包括：①組織聲阻抗差異：聲阻抗差異越大，反射越強，回聲越亮；②組織結(jié)構(gòu)：組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)越精細、界面越多（如纖維組織、腺體結(jié)構(gòu)），散射越強，回聲越強；③超聲波頻率：頻率越高，散射越強，但穿透深度越淺，導(dǎo)致淺層組織回聲增強，深層組織回聲減弱；④超聲入射角度：垂直入射時反射最強，斜向入射時反射減弱；⑤是否存在氣體或含氣結(jié)構(gòu)：氣-組織界面聲阻抗差異極大，產(chǎn)生強烈反射和聲影。五、論述題1.答：超聲檢查的主要優(yōu)勢在于其無創(chuàng)性，避免了有創(chuàng)檢查的風(fēng)險和痛苦；實時性，能夠動態(tài)觀察器官運動和血流變化；安全性，無電離輻射損傷；相對便攜和便宜，檢查方便快捷；操作簡便，患者配合度要求相對較低。局限性主要包括穿透深度有限，受肥胖、氣體（腸道）和骨骼等阻礙影響較大；空間分辨率相比CT、MRI等影像設(shè)備較低；對操作者經(jīng)驗依賴性強，圖像質(zhì)量和診斷準確性受影響；某些組織（如骨骼、含氣器官）顯示不佳；檢查過程中可能產(chǎn)生偽影干擾診斷。此外，對于高速血流，多普勒效應(yīng)可能飽和，影響速度測量精度。2.答：脈沖多普勒（PWD）和連續(xù)多普勒（CW）都是基于多普勒效應(yīng)測量血流速度的技術(shù)，但原理和性能有顯著區(qū)別。PWD通過發(fā)射短脈沖信號，并在脈沖返回時檢測多普勒頻移，能夠明確測出血流信號的起始點和持續(xù)時間，因此具有距離選通能力，即可以準確測量特定深度血管內(nèi)的血流速度，對低速血流和湍流敏感度高，但無法測量超過一定速度范圍的血流（頻移飽和），且對運動偽影較敏感。CW連續(xù)發(fā)射超聲波并連續(xù)接收回波，可以檢測到整個心動周期內(nèi)的多普勒頻移，因此對高速血流（頻移高）的測量范圍遠大于PWD，無距離選通限制，適用于探測主動脈、肺動脈等高速血流，但對低速血流的敏感性差，且無法區(qū)分來自不同深度的血流信號。適用場景上，PWD更常用于外周血管、心臟血流速度測量等需要精確距離定位和低速血流評估的場合；CW則適用于主動脈、肺動脈等高速血流監(jiān)測。兩者各有優(yōu)劣，臨床常根據(jù)需要選擇使用或組合使用。3.答：人工智能（AI）技術(shù)在現(xiàn)代超聲醫(yī)學(xué)影像中的應(yīng)用前景廣闊，可能帶來深刻變革。首先，在圖像處理方面，AI可以通過深度學(xué)習(xí)算法自動進行圖像降噪、增強、分割、偽影去除，提高圖像質(zhì)量和診斷清晰度。其次，在輔助診斷方面，AI能夠從海量醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，識別復(fù)雜的病理特征（如微小病灶、微小鈣化灶、血管異常等），輔助醫(yī)生進行更快速、準確、客觀的診斷，減少漏診和誤診。再次，在定量分析方面，AI可以自動測