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超声波是弹性介质中传播的机械振动波。根据其频率，将声波分为次声波、可听声波和超声波三类，其中高于人类可听到频率的声波称为超声波，通常其频率在20 000 Hz以上[1]。
机械力作用下使电极表面产生电荷，机械能转化为电能(正压电效应)，电能转变为机械能(逆压电效应)，这种压力与电荷互相转换的现象称为压电效应(piezoelectric effect)[2,3]。具有此物理性能的晶体即为压电晶体，亦称换能器。诊断用超声波的发射系统将仪器产生的高频脉冲(高频交流电压信号)加在压电晶体上，利用逆压电效应，使晶体片发生机械性膨胀和收缩，形成疏密波。疏密波在介质中传播时，遇到声阻不同的介质即发生反射，这些反射回来的反射波作用于压电晶体时，由于正压电效应使晶体片两侧产生正负电荷，这种电信号经仪器放大后显示在示波屏上，形成代表界面反射强弱的光点和振幅。因此，超声波的发射是利用逆压电效应，接收则是利用正压电效应。
超声探头即超声换能器，主要成分就是压电晶体，将电能转化为超声波，又能将超声波转化为电能，所以探头既可以作为超声波的发生器，也可作为超声波的接收器。超声探头发射超声波穿过人体组织器官，穿透过程中发生反射、折射、散射等回波被探头接收，超声探头压电效应将回波的机械能转换成电信号并经处理后显示出来。人体组织器官密度不同，声阻抗不同，这些回波的差异形成了超声的回声图像。
超声心动图的探头发射频率为2～30 MHz，探头的发射频率影响超声的穿透力和分辨率，发射频率与分辨率呈正比，与穿透力呈反比。发射频率高，穿透力低，但分辨率越好(图1)。因此根据不同需要选择合适的探头。成人2.5～3.5 MHz，穿透力较深，可达20 cm左右。儿童一般4.5～7.0 MHz的探头，穿透距离较短，但分辨率高，有利于儿童先天性心脏病的诊断[4]。
帧频，即每秒的图像帧数，类似于电影原理，帧频越高，能看到的图像动态功能显示越清晰，但解剖分辨率会有所降低。帧频与超声波的频率、扫描深度、扫描扇面的宽度有关[5]，频率越高、扫描深度越小、扫描扇面越窄，帧频越高，反之，帧频越低。
脉冲重复频率，超声探头发射的超声波群的间期[6]，频率越高，脉冲重复频率越高，帧频越高，图像分辨率越好。
