定义
超声谐波成像（Ultrasound Harmonic Imaging）是利用声波的非线性原理，通过接收超声反射的谐波来提高超声成像质量的成像方式。
超声谐波成像按照成像对象分类，可以分为两种，分别是组织谐波成像和造影剂谐波成像。
组织谐波成像
组织谐波成像的定义
传统的超声组织成像中，超声探头发射和接收的是相同频率的超声。但是实际上，组织对超声的回波存在非线性效应，具体而言，超声波在介质中的传播是非线性传播，能产生数倍于发射的超声的频率即谐波，而随着谐波次数的增加，声波在组织中衰减越大，因此二次谐波的强度最大。
组织谐波成像利用的是声波和组织的非线性作用而产生的二次谐波，进行成像。具体而言，超声采用低频率的基频发射，接收二倍于基频频率的二次谐波以进行成像。
组织谐波成像的优势
由于超声探头发射的频率低，因此增加了超声波的穿透深度；同时，超声的频率越高，其波长越短，波长越短，超声波的衍射极限就越小，其成像分辨率就越高。因此，组织谐波成像相对于常用的组织基波成像而言，其分辨率更高，成像信噪比更大。
造影剂谐波成像
造影剂谐波成像的定义
超声造影剂是微米尺度大小的微泡，微泡对超声的回波和组织不同，超声造影剂在接收超声作用时会产生大量非线性回波，其中包含了低于超声发射频率的次谐波、二倍于超声波发射频率的二次谐波、二倍以上于超声波发射频率的超谐波。
图 1 典型的微泡对超声回波的频谱图
造影剂谐波成像利用的是声波和造影剂之间的非线性作用产生的谐波进行成像。
造影剂谐波成像的分类
造影剂谐波成像以成像利用的谐波成分分类，可以分为二次谐波成像、次谐波成像和超谐波成像。
二次谐波成像
造影剂二次谐波成像是临床应用最广泛的造影剂谐波成像方式。其优势在于，造影剂回波的二次谐波成分远远大于组织回波中的二次谐波成分，因此超声探头接收到二次谐波信号中，来自于造影剂的成分远远多于来自于组织的成分；这样的结果是，大大提高了造影剂像和组织像的对比度，从而达到超声血流造影的效果；同时，造影剂回波中的二次谐波成分在回波的谐波中能量最高，因此进行造影剂二次谐波成像所需要的超声能量不高。
次谐波成像
次谐波是比基波（探头发射出的频率）更低的谐波成分。造影剂次谐波成像相对于造影剂二次谐波成像的优势在于：组织不会产生次谐波，无需考虑组织谐波信号的影响，因此其造影剂-组织对比度大于造影剂二次谐波的造影剂-组织对比度；且次谐波比二次谐波的频率低，成像深度深。但是次谐波成像也具有本身的局限性，即造影剂反射的次谐波能量远小于二次谐波能量，因此造影剂次谐波成像需要的能量更大[1] 。
超谐波成像
超谐波是指比基波频率二倍还高的谐波，造影剂超谐波成像其优势在于进一步提高了组织对比度。但是相比次谐波，造影剂回波中的超谐波成分更少，因此造影剂超谐波成像需要更高的能量；同时，造影剂超谐波成像中，接收的频率和基频相差很大，因此造影剂超谐波成像会受到超声探头带宽的很大限制，往往需要特制的探头[2] 。
参考文献
[1] Forsberg F , Shi W T , Goldberg B B . Subharmonic imaging of contrast agents[J]. Ultrasonics, 2000, 38(1-8):93-98.
[2] Bouakaz A , Frigstad S , Cate F J T , et al. Super harmonic imaging: a new imaging technique for improved contrast detection[J]. Ultrasound in Medicine and Biology, 2002, 28(1):59-68.
参阅：超声造影剂、对比增强超声
