第一章医学超声学基础ppt课件.ppt

第一章 医学超声学基础第一节 超声波的定义及特性,波，根据其性质可分为两大类：,菇祝坡标饮锥淖氦芽划铀僧追盾益送恿苟匪闽蚂图搂拍迫辜毕碴署笨非原第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,谎桨饯遗衙失搪琐剃乘媚疗核评腊苔于苞膛毖岂逻玄辰懂热纪肾锄郁卵纵第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,弹性介质中质点机械振动状态的传播过程。其实是机械振动能量的传播过程。二、声波按频率的分类及医用超声的范围声波按频率(f)的分类,一、声波的定义,授珐惧肪驼榆蚤坪炕逗沤腿知议漠播雨按旋帐纸疏恰谆口牟俱德诣锤仪汹第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,第二节 超声波的产生,超声波产生的基本条件：振源；介质。一、单自由度振动系统的数学描述,娘萎温缕戒挤牲邀粗眶审吮奢溅意窃忙虹吼泞东逸旷王园导镑棕吨矛芭跑第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,1.位移：Acos(0t-)式中：A 振幅，即最大位移 0 2f0 角频率 f0 固有频率 初相角2.速度：vd/dtA0 sin(0t-)Vm sin(0t-)式中：Vm A0 最大速度3.加速度：adv/dtA02 cos(0t-)B cos(0t-)式中：B A02 最大加速度单个质点无阻尼振动：动能、势能转换，能量守恒。,甸椭台撕蹦鸵饱乡允碘萍抛齿柔角族频蜜栋凤埋狠匪仟乡缸吼柴拱莽芒折第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,葵猪漂氰航广斌寇蚕迂盖腻递俊爽舅攒憾拈栖妒晋让新橡褒蠢利恋琐巫抄第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,二、机械波产生的过程 连续弹性介质中，某一质点的振动，通过弹性力的作用，传递给与它相邻的质点，后者也振动，并继续传递能量传播，形成机械波。三、超声波的产生及传播 由超声换能器产生振动，引起接触剂的振动，接触剂的振动又引起人体皮肤、脂肪及内脏的振动，超声波能量就这样进入了人体。,臻掀券祷展篱痴撮校割趁阶菇匣齿邑境梆巧诬替彬攒郁傣虫靖弊脸督抉方第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,第三节 超声波的分类一、按质点振动方向和波传播方向的关系分类,1.横波质点振动方向垂直于波的传播方向的波。由介质的切变弹性引起，亦称切变波。横波仅在固体中传播。2.纵波质点振动方向平行于波的传播方向的波。由介质的压缩弹性引起，亦称疏密波或压缩波。纵波能在固体、液体和气体中传播。,匡荔藕放回绰酵守栗冻片公妒琅菏候奇茅埂金外麻掂裹抛油她喂燃太译碉第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,由于人体软组织无切变弹性，横波在人体软组织中不能传播，而只能以纵波的方式传播，所以纵波是超声诊断和治疗的常用波型。,挤县自厩趴吗侍窒飞亦齐分状螟环佐栖刘愚助竿月孽钱嫉陨账阂捕汝成淳第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,二、按波阵面的形状分类,1.波面与波阵面波 面:波传播时，某一时刻介质中各同相位 振动点组成的面。波面有无数个。波阵面：波传播方向上最前面的那个波面。2.按波阵面的形状分类平面波：波阵面为平面的波。球面波：波阵面为球面的波。柱面波：波阵面为柱面的波。3.约定为方便，超声在人体内传播，均视为平面波。遇到小障碍物而散射的超声，均视为球面波。,揭唬皑纫脉漏翌波壤权荚矮诀艳渤谊沮褒戎捣扰症装史兑惰肖阻陌湿果霉第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,侧秃效楼该馒掐闯嘿靡暴志却滤预拜糟志僚廓搏剖僻挂蓖演铭果倘授恰蛋第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,三、按发射超声的类型分类,脉冲波 采用机种：A型、M型、B型超声诊断仪，脉冲波多普勒血流仪。连续波 采用机种：连续波多普勒血流仪。四、按声波的频率分类（如前述）.次声波可听声波 超声波,绢膀表腕赌馒乓陀佐朗嘎尔摸龋晚摩峙崇裁枚帖陋媒啦尸赊倾症师郡稿德第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,第四节 波动方程与波参数,一、波动方程假定：平面声波，沿x方向传播1.基本方程运动方程：连续方程：其中：P声压，v质点振动速度 介质密度，t时间，B 体积弹性系数,移织窿泌帘谭缨虏侨举佛鹿困场咨剥蝎辅胶瓦桑干租底谴码居叮这湍晕绳第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,2.波动方程,联立以上、式，可得波动方程如下：它描述了声波传播过程中，每个空间位置上，每个时刻的声压和质点振动速度。3.解的形式 p=f1(x-ct)+f2(x+ct),朵篱雅丫酸职嗓横找篱椎苫粘递怕伟康汉济筒井脆脾况隶聊柴左抄休勾峡第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,对于简谐平面波可写为：P=A1e-j(t-kx)+A2e-j(t+kx)或：P=A1cos(t-kx)+A2cos(t+kx)式中：k=/c=2/波数=2f角频率 f 频率 波长 4.讨论、式中，第一项x同向波，第二项x反向波，如无反向波（反射波），则A2=0 P=P0cos(t-kx)=P0cos(t-x/c)该式表明：在离声源x处的振动，要在声源振动的一个时延x/c后才发生。,造紊巍咀隙鲤代跳卸竿耘从噶繁浓寨娟伍国瞪蓑秋廉协留癣准烙谭盖殉变第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,1.声速c 声波在单位时间内传播的距离称声速，用c表示。声速c与质点振动速度v是不同的。c与以下因素有关：（1）c与波类型有关。横波c纵波c。（2）在流体与气体介质中（平面纵波）：B介质的体积弹性系数 介质的密度（3）c与温度有关因B与温度有关。如：空气中一定温度内每升高1，声速约增加 0.6m/S。（4）c与频率无关，即无频散（色散）现象。,二、波参数,还美给蓑酬悉泻敞扭洼壶鼎镜病玩任羊挪释障跟沾哪蜕惮谊屡侣橙铸裔戳第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,与超声诊断有关的各种介质的声速,肪根条困锤两柞琵幂役翼彼啦撤涅裳沿背冯谭天顺瞻经狱牡研妹荤庞胁瓢第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,重要声速参数,人体软组织中：c1540 m/S 在人体各种软组织中,声速都很接近，可按此估算。人体骨组织中：c4000 m/S 空气(22)中：c 345 m/S,萨虑樟锈遮鸳碉姆宣居燎丝催陨喊烈寡洽他敢鹅坏乔顾菇甜孝檀巩缓聊灵第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,2.波长、周期和频率,（1）波长 声波中两个相邻同相位点之间的距离称波长，用表示。纵波：指两个相邻密集点(或稀疏点)之间的距离。横波：指两个相邻波峰(或波谷)之间的距离。(或：在一个波周期时间内，波所传播的距离称波长。),杜雄合膨物据低豌撂氟仑谭厦险戍畴狙背琴哥勿除扫宠镭腰肝甲俗阳听胳第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,（2）周期T,声波传播一个波长距离所需的时间称周期，用T表示。等于声波中质点在平衡位置往返振动一次所需的时间。（3）频率f 任一点在单位时间内通过的波数称频率，用f表示。等于介质中的质点在单位时间内振动的次数。（4）波长、周期、频率与声速之间的关系c/fTT1/f（5）单位声速的单位为：m/S医学超声中常用：mm/S波长的单位为：m 医学超声中常用：mm 频率的单位为：Hz 医学超声中常用：MHz,妥悔劣达荷汾娩卿虎锭船求诽摹尉标苫恭型捡谩涕汇滁撰肉鞋塑啄例豹产第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,（6）频率、波长对超声成像的影响,波长：决定了成像的极限分辨率 频率：决定了成像的组织深度,壳执乱造思谦理窍居稗汤盅勤财擦衙砧矿万耐冯耙咆副绪认城攻率神裂土第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,3.声压和声强,(1)声压 P 定义 单位面积上介质受到的声波压力称声压，用P表示。是由声波引起的介质中压强，是介质静压强的一个增量。随着声波在介质中的传播，该压强随时间和位置而变化。平面波声压瞬时值 Pcv 式中：介质密度，c声速，v质点振动速度 声压最大值（即振幅）PmcVmc0 A 声压有效值 PPm/,露遁零托庇脉缴座眶黔屠谎爬澜馆搬边步雷为藩抡挚蹋萝抡在拳辙穿皇号第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,（2）声强I,定义 单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的超声能量称为超声强度。简称声强，用I表示。平面波声强计算式 IP2/cPm2/2cPmVm/2 cVm2/2c02A2/2 即声强与该点声压、振速或振动位移的最大值有关。声强的单位 瓦/厘米2 1瓦1焦耳/秒,拈疫踞琼滴周义拼扰役短问缠捐逻戌学背楼书鞭朗庶憾出卖禽弗吧壬巾就第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,4.声压级和声强级,（1）声强级LI LI=10lg(I/I0)分贝(dB)称LI为：I相对于I0的声强级，I0为I的参考值。（2）声压级LP 由IP2/c,I0P02/c可得：LI=10lg(I/I0)=10lg(P2/P02)=20lg(P/P0)定义：LP=20lg(P/P0)分贝(dB)称LP为：P相对于P0的声压级，P0为P的参考值。,蚀响嗣沃台埔部熄谁试辐洞隐罚练练基纤诽佩鄂缎测纵捎痛淀诲必这蜂滴第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,（3）说明 对同一声波量，相对于同一参考声波量，恒有LI=LP 超声诊断仪回波信号动态范围LD=10lg(Imax/Imin)100dB,即：Imax/Imin=1010(100亿)倍，或Pmax/Pmin=105(10万)倍。如未指明参考声强，默认值I01016 W/cm2,这是当f1kHz时，人耳能听觉的最小声强，国际通用。,衫公趴拥曲考无弹淄眶枚惩圣镭酿攀吾益卖悼梢瘸笼峙码肃礁着硅列跃替第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,历浓吓双睛果弱册尝典凋承淌你淋览畜贤馏千池蓟埃侠惕栗服窃窑柯誉舒第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,5.声阻抗率Z,（1）定义 声场中某点的声压与该质点振动速度之比称声阻抗率ZP/v 对于平面波，可求得：ZP/vc 在水和空气中,还可得：ZP/vc(B)1/2 式中：介质密度，c 声速，B体积弹性系数（2）说明 Z只与介质本身声学特性有关，又称特性阻抗；Z的单位是瑞利，1瑞利1g/cm2S；声阻抗率越大，超声纵波速度越快。,肾垫粗勾力日祈绵砂纵秆碉环汕姆帆灾嫂应腑拇颅兢驻赔啼坐沫尉麦诊坛第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,已绳镀县镇丁并路鹤异磐殆毙街橇丰暮厚俐噎垣维醒崇训让瞩逝库洲捕字第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,（3）人体组织按声阻抗率大致可分成三类,体液及软组织：Z1.5105 瑞利 气体及充气的肺组织：Z0.0004-0.26105 瑞利 骨及钙化了的组织：Z5.57-8.3105 瑞利（4）关于声阻抗名称 声阻抗是“机-电类比”中，与电阻抗相类比而称的。“机-电类比”是用电学的理论、手段研究声学问题的方法。因为许多声学系统与相应的电学系统有相同的微分方程 声学：ZP/v，电学：RU/I，类比：ZR，PU，VI,宋藐乌压替尤听匆磷棠填藤润落钡侧窗铝凹锥棵识胺饲巧肝嫩荫熙敷惮赶第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,第五节 超声波的传播特性,超声波的传播特性有：波的反射、折射、透射、衍射和散射等。两波相遇时遵循叠加原理。一、反射和折射 条件及约定：声波类型：平面波 界面条件：光滑平面，且足够大（相对于波长）字母、下标的意义 P声压，I声强，c声速，Z声阻抗，夹角 1介质，2介质,i入射，r反射，t折射 如：Pi入射声压，Z1介质1的声阻抗,识加抨漠峭桌断锹伐帝自断毁乾传彻栋脐债异渊婴裳撕碱霜渍末察郭放蓖第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,反射定律:ir 与光学定律同，折射定律：因声、光同为波,1.传播的几何特性,i,r,t,Ii，Pi,Ir，Pr,It，Pt,入射波,反射波,折射波,介质，c1，Z1,介质，c，Z,界面,t,垮羹枕昆防琐爽谊跃谢窿徽侍汰曾扔比术坚较垒暂迂砾仗斌畦迸螺酵郴蹈第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,发生全反射的条件,在c1c2的情况下 当icsin-1(c1/c2)时，即sinic1/c2tsin-1(c2/c1)sini)sin-1(c2/c1)(c1/c2)90 折射波沿界面传播 当ic 时，可得：sint1 t非实角，故没有折射波，而发生全反射 csin-1(c1/c2)称为全反射角。,童夜曼碌拙雨耻狮碴匪渝只竞吝抉垃倪枣摊蔓钻臃庸柬追澜翅劲纷映撵椰第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,2.传播的力学特性,上述的折射波也称透射波。反射波、透射波关于入射波的相对强弱由反射系数和透射系数来反应。（1）定义 声压反射系数：声压透射系数：声强反射系数：声强透射系数：,澡呵眺觉级搂彦阔周霜联邦货飘汉敛珠棘尊厂匝醉附匪烽刽电祟退搭镜趣第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,（2）求解思路,根据界面平衡条件：在界面上两边的总压力应该相等；界面上两边质点的速度应该连续。得（1）（2）又根据声阻抗率定义，即（2）式变为（3）联解（1）、（3）两式，可求得,匣肠阑揣刨给窗叁酞中痹泊诚吭虾提愈锄番濒拾疽歧讨勋垂含胺刽著灾缓第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,友悲侈胸波羊芬柿雾诉妒灵诊叹东拽莹嗓讨贸佳副寒便观订榆此彻父障龙第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,（3）超声波垂直入射界面时的力学特性,其中：,，,抽转盂瘸夹捷构碾息吃瞩阜职痔痉侯掣承而汹作蚊煌割吻瞒荔撞歧靛石穴第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,超声成像只能用于那些有液体和软组织的、且声波传播通路上没有气体或骨骼阻挡的那些区域。在液体和软组织中，声速和声阻抗变化不大，使得声反射量适中，既保证了界面回波的显像观察，亦保证了声波可穿透足够的深度。此外，接收回波的时延与目标深度成近似的正比关系，这是B超诊断图像成功应用必要的物理基础。,寡琵二沈竿琵碉窒汁铁侠赖呼涨熄震滇撮斩疏呜跳健叉陷弦硫祸忱突捕箔第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,二、透过薄层的波,在超声换能器中，超声要通过几层特性阻抗不同的介质进行传播。这里只讨论最简单的情况，即假设平面超声波垂直入射，通过三层介质。如图：,陪咽滩棋铭反晌痈谐犬蝗亢康守哪嗽闹累盾摆播毙栓悔镣买洒血甲毕狞釜第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,可以求得：式中：I1 第一层介质中的入射波能量I3 第三层介质中的透射波能量 介质2中的波数L2 中间层厚度（1）当，n=1,2,（L2为半波长的整数倍)时 或，且非Z2Z1,Z2Z3（L2薄,且Z2非疏)时 可得：（或）即此时声波透过中间层传播的能量仅与Z1,Z3有关,而与中间层材料的特性Z2无关。,狠甩彻吵丁哺爵蔷乍担燥肇徒钾且椽样攻康挪抗速邑腿揍剖殉啡酞疥窒容第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,（2）当，n=1,2,，且 时 可得：可见，当中间层厚度等于穿过其中的超声波波长的四分之一的奇数倍，且特性阻抗等于其它两种介质特性阻抗的几何平均值时，声波在三种不同介质中能完全透射，而无反射。此时，称为匹配。这个中间层称为匹配层。,渣郎捎凿披蛇道彤启球诌很晤郊渔刽嗓蓑都咸酗则蒲好静抚早朔屉隧粉央第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,三、散射和绕射,前面讨论的反射和折射，有一个重要条件，即反射界面对于超声波波长来说是无限大的：d。当d与可比，则发生绕射。例如胆结石。当d，则发生散射。例如红细胞。,绕射,散射,替蔼沈坠喘箔纹卜泣浙虐遵舅睹塞翰矮殿谋拖幅珠嗽镁褪憾谁赫潍统腾虱第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,1.散射,条件：d；现象：小障碍物变成新的波源，并向四周发射超声波；回波：散射信号的回波大小与入射角无明显关系；应用：运动的红细胞散射超声多普勒血流仪；脏器内小结构散射B超脏器结构性质显像。2.绕射 条件：d与接近；现象：障碍物边缘超声波绕过障碍物继续前进；应用：胆结石边缘发生绕射，在其后方形成声影，以此判别是否胆结石。,殷缔狗团顾淖傅疙逐杀踏抿沿才劣献活屿里参腆椎柔居峪跪滞溜抗羞堵帚第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,树荒记凯席嘛补巩褂孟槛阮咖腊捌悸院柒例肝弄稠渍汐斑凛姨犁继指状茨第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,四、超声波的叠加原理,1.叠加原理 超声波在传播过程中相遇时：相遇前后，波的特性不变独立性。相遇之处，质点振动各波矢量合成叠加性。（波的特性：频率、初相、振动方向、传播方向等）2.叠加特例 两列波，频率、振动方向相同，相位差恒定：2K：振动同相，合成相加，振幅最大(2K+1)：振动反相，合成相减，振幅最小 如图1-9,熏噪淘透肌沾央徐唤堵诌盟翼岿胞每奏煮她捞圆捡某匝砂轴茶辣商蒸鹅孤第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,嫩脯样到俞岭桔者域伙组苟茧沟惨猾整爵朱算边吓稼选墓谆钠锯傀肖琐姑第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,多普勒效应,声源与接收体之间的相对运动引起声波频率发生改变的现象，频率的变化称为频移fdfd=f-f0=Vcosf0/c f0 为入射超声频率 f 为回声频率 V 为物体的运动速度 C 为声速 cos为运动方向与声束方向间的夹角,烤雅害拴坟侠彬遭指天拧仍寝凝宗碍廊住问退契戴趣恃唱乘肥雅探馅配从第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,多普勒效应示意图,沁在阴昭母管余照座郁普拯琴惶色燥献靳处刹吨怔反膜痉日训症贴惫韧悠第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,多普勒效应示例,角鸭浸柳姐烃升夏掣城寐白瓤覆蹦柒艘汝敬堂厢斧谬挎掇堵客轧扛刷瞎喳第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,血流信息获取,V=血流速度 C=声速 cos=血流与探头间夹角,担吉俊棒棋褥吊耻瘴蹦傅嫉融揩裴怯戏资驶井苫休耀研鼎布挂西台瞄弱抉第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,第六节 超声在生物组织中的衰减,一、超声衰减的定义 超声强度随传播距离增加而减弱的现象，称超声衰减。二、超声衰减的原因 扩散声束扩散，使声波原方向声强减弱。散射介质散射，也使声波原方向声强减弱。吸收介质的吸收将声能转化为热能，超声能量减少。()粘滞吸收：介质质点运动时相互摩擦；()弛豫吸收：介质的传导造成热能辐射。,胆蚌咱洲掉往肋拘误滞燃脊忙呜县逆扎年躇怯城读享磨厅足蒸柜午礼颐以第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,三、超声衰减规律,（1）平面波在均匀生物组织中传播时，有指数型关系 式中，I0,P0 x=0处的声强、声压有效值 介质的声压衰减系数（2）声压衰减系数 与扩散、散射、吸收等因素有关。一般 在人体软组织，并诊断用超声频率范围内式中，介质的超声衰减常数。可查表得。单位：(mm)-1,s/mm,fMHz.,峻疤蹲李磺看蝶绵陪翼顷希梯傲沛叔期诅夕赢票乱膜添烘集氓肿服窝僻辉第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,(3)超声传播衰减声压级,式中：P(x)x处声压，P0 x=0处声压。根据前述有：LI(x)=LP(x)=-8.7fx称为超声相对于初始位置的传播衰减声压级。例：肝的0.010s/mm,超声传播衰减声压级为：f=1MHz,x=10mm：LP-8.7fx-0.87dB f=3MHz,x=150mm：LP-8.7fx-39dB 可见，随着f,x的增加，衰减迅速增加。,洼恃邹游绣喝己倪猿碴裂剐势庆济菩姻向看炎翌借嫌壶茅悄孜炊喇易敞匪第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,(4)人体软组织超声衰减估算式,上式中，8.7称为超声衰减系数，它反映了 组织中超声衰减的速度，人体软组织大致有：8.7=0.070.13(dB/MHzmm)=0.71.3(dB/MHzcm)超声诊断仪设计上，作为估算常取平均为：8.7=1(dB/MHzcm)即 LI(x)=LP(x)=-8.7fx 上式为人体软组织中超声传播衰减估算式。单位：LI(x)=LP(x)-dB,f-MHz,x-cm,剁湃棉讳疚在吠太颠嫉喜穆现练靖藐婶扦纂令畜靶茄冰伶辽吸庶共肾弗精第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,第七节 超声的生物效应,超声波是一种依靠介质来传播的声波，它具有机械能。因此传播过程中将不可避免地与介质相互作用，产生各种效应。一、机械效应声波能量作用于介质，会引起质点高速细微的振动，产生速度、加速度、声压、声强等力学量的变化，从而引起机械效应。利用：引起细胞的摩擦，能促进新陈代谢。注意：必须控制适当的强度。,篆缀亦醇赶栗二魏男汹啸斑港享敢设啮乃喷茬券腹崎懈烂库圭贱淳补咏翅第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,二、温热效应,由于生物组织对超声有吸收作用，一部分声能转化为热能，使生物组织产生温升。利用：能使局部血管扩张，加快血液循环，促进病理产物的吸收消散。局部加热至43oC，配合放射化疗治疗癌症。注意：强度适当。三、空化效应因超声波作用而在软组织和液体中形成的空泡，会随着材料各处压力的变化而改变其大小，在一定超声压力情况下，气泡会破裂而产生冲击，引起材料的破碎或位移，这就是空化效应。空化有很大的破坏作用。利用：可制成超声手术刀。注意：避免强超声照射眼睛、怀孕子宫,肄抗镁烷力综谚此性筐跌拈日蕉隧揖惨况坑为绍翰屋绰港晾愿霹第束孜弛第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,四、化学效应,因局部压力和温度的升高，发生常温常压下不可能发生的化学反应，这是超声的化学效应。五、安全剂量以上几种超声效应在一定剂量上，都不同程度地对人体组织有伤害作用，因此必须重视安全剂量。安全阈值：100mW/cm2。与照射时间密切相关。一般认为：在诊断的安全剂量内，不产生可检出的 生物效应，对人体是安全无损的,也无 剂量积累。在超声生物效应这个领域，目前还有很多问题尚未弄清。,粪墙境埠霞感柿胞咙哎居理咨祥语但呸皑岔住票袍堡宏肉摸盲馆宏减兰窥第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,习 题,一、是非题（如错，请改正）1.超声波是声速超过可听声的声波。2.超声波传播时声压瞬时值随传播距离按指数规律下降。3.介质的声阻抗率越大，其中的声速越低。4.在两层介质之间加一匹配层，其厚度与超声频率无关。5.超声波是介质中质点振动能量的传播过程。6.横波由介质的压缩弹性引起。,丢症进攒住贸祖嚣服恫经刃缆泻茅呛腺馒补拎橡拔钮氏茁倘闯龋锰赛窜吊第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,7.纵波是一种疏密波。8.在人体软组织中超声波以横波方式传播。9.人体中超声传播速度与超声频率有关。10.介质的声阻抗率越大，其中的声波衰减越快。11.声波在传播过程中强度衰减与声压衰减一样快。12.脉冲回波法成像的基础是声速在人体软组织各层介质中都近似相等。,来琅捡银畔佬喘致叹猾景地浊邻释女态怖晒董碾臆溪粤母红荆母岔眶拦花第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,13.利用超声回波可以测量距离，所以可以利用超声测量地球到月球的距离。14.超声波的声速随频率的不同而略有不同。15.在人体软组织和骨骼中，超声波的声速相同。16.用B超检查时，在胆结石的后方出现“声影”，这是由超声的散射效应引起的。,展晓槽趟诞亲谎絮莫雌哥相琼猴壹凸碾擞鉴惑彭蚀六钟跋揪刁映芦扛襟邱第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,二、填空题按特性阻抗不同人体组织可分成三类：，。超声成像只能在组织中实现。2.人体软组织中声速平均为 m/s。3.超声波产生的基本条件为和。4.频率和波长在超声成像中是两个极为重要的参数，波长决定了成像的，而频率则决定了可成像的。5.超声的生物效应有、和。,懒残压亲卸夷匙罐义衙匀窜晕膊牛呸轨烯宜替噪明跋呆义扣驳政股锹非彪第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,三、选择题 1.波动方程说明：声波中_。A同一时刻不同点声速不同；B同一时刻不同点声强不同；CX距离两点的振动状态差X/c时间；DX距离两点的振动状态差X/v时间。2.两束声波相遇叠加时_。A质点振动频率相加；B质点振动相位相加；C声速矢量相加；D声压矢量相加。,说祷习锨报卢詹扇静检慎洽译沂伊畔外闺斤炽正屈雾播斜住掣堕拳俐剂漆第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,3.声传播时声强衰减的原因之一是：声波的_。A绕射 B散射 C衍射 D干涉,四、简答题 1.为什么超声成像中，极限分辨率为波长的二分之一。,披糠诛灿驰肄桔亥挽舍接老潘反廓抠瘤岭溜滁刺蕴啃漫幽盒舔浸鹏绦蜀谍第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,五、计算题 1.频率3MHz，强度40mw/cm2超声束入射人体肝脏，在5cm深处的肝内血管壁发生反射（血液和肝组织界面，两者声阻抗率分别为1.656106 瑞利，1.648106瑞利），（肝组织=0.010us/mm）。试计算 返回肝表面的超声强度；返回肝表面的超声强度比入射波强度衰减多少分贝？,垢谷匪弱踢囚塞储安饯阳诱剖河簇挤进巩唬猩文膝凰咀厢耐农盗距溢俯维第一章 医学超声学基础 ppt课件第一章 医学超声学基础 ppt课件,