超聲成像的縱向分辨率和側向分辨率

 

縱向分辨率(axial resolution)： 分辨縱向(超聲波傳播方向)兩個最接近目標(物體)的能力，其取決於脈衝長度(pulse length)，脈衝長度越短，縱向分辨率越高。縱向分辨率 = 脈衝長度/2 = (脈衝週期數 * 波長) / 2。所以，減小發射脈衝的週期數或者減小超聲波波長都可提升縱向分辨率。這也是提升超聲探頭(換能器)的中心頻率(超聲波波長減小，超聲波波長=聲速*週期=聲速/頻率)，就可提升縱向分辨率的緣由。

 

側向分辨率(lateral resolution)：分辨側向兩個最接近目標(物體)的能力，其取決於脈衝寬度(beam width)，脈衝寬度越窄，側向分辨率越高。脈衝寬度取決於發射孔徑(aperture)和聚焦深度，參見下圖。由於超聲波波束在縱向可分爲近場(near field)、焦區(focus zone)和遠場(far field)三個區域(如下圖D1爲例，D1爲焦區，D1左側爲近場，D1右側爲遠場)，且呈現近場收斂、遠場發散的特性，所以焦區的側向分辨率是最好的(即下圖中D一、D二、D3所示區域)，而在遠場區域常常可見一個點狀物被拉長成一條細線，這也是臨牀檢查時將焦點(focus)設置在感興趣區域的緣由。請注意：縱向分辨率僅取決於脈衝長度，而與近場、焦區和遠場無關。