《超聲基礎(chǔ)知識(shí)》ppt課件(文件)
【正文】 波谷 )的距離 ,如圖 24(b)所示。 對(duì)于一無(wú)吸收媒質(zhì)的平面波 ,有波動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)的最大值與沒(méi)有波動(dòng)作用時(shí)各點(diǎn)壓強(qiáng)的差值稱(chēng)為壓強(qiáng)振幅 (P m ), P m = ρ cV m 即：聲壓振幅 P m 與媒質(zhì)密度 ρ、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的最大值 V m 及波速 c成正比。 ? 聲強(qiáng)與聲源的振幅有關(guān) ,振幅越大 ,聲強(qiáng)也越大 。 ? 基于這一原理 ,在超聲診斷探頭發(fā)射超聲時(shí) ,必須考慮波束的聚焦 ,它可以減小聲能的分散 ,使聲能向一個(gè)比較集中的方向傳播 ,因而可以增加診斷探測(cè)的深度。 ? 聲阻抗率和電學(xué)中一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)、 無(wú)損耗傳輸線(xiàn)的特性阻抗相似 ,其中聲壓相當(dāng)于電壓 ,振速相當(dāng)于電流強(qiáng)度 , 聲阻抗率相當(dāng)于電阻。s／m 3 ),而與超聲測(cè)量有關(guān)材料的密度和聲阻抗率則如表 23所示。在人體均質(zhì)性組織內(nèi)傳播時(shí) ,超聲波只沿其傳播方向前進(jìn) ,此時(shí)不存在反射、折射問(wèn)題。入射波與界面法線(xiàn)的夾角叫入射角 θ 1 ,反射波與界面法線(xiàn)的夾角叫反射角 θ 1 ′,入射角與反射角是相等的 ,即 θ 1 = θ 1 39。折射波與界面法線(xiàn)的夾角稱(chēng)為折射角 θ 2 ，入射角θ 1 的正弦與折射角 θ 2 的正弦之比，等于入射波在介質(zhì) 1中的聲速 c 1 與折射波在介質(zhì) 2中的聲速 c 2 之比 (sin θ 1 ／ sin θ 2 =c 1 /c 2 )，這被稱(chēng)作超聲波的折射定律。當(dāng)被探查的組織結(jié)構(gòu)小于入射波波長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生波的散射。超聲傳播到其強(qiáng)度減弱一半的距離叫半價(jià)層 ,因此 ,可以用半價(jià)層來(lái)表明生物組織吸收的大小。 表 25列出了人體主要組織成分對(duì)不同頻率超聲的衰減系數(shù)。cm 1 cm － 1 MHz －１ 3MHz 10cm= ? 而當(dāng)頻率升高到 10MHz時(shí) ,傳播相同的距離所導(dǎo)致的聲強(qiáng)衰減將達(dá) : 七． 超聲波的生物效應(yīng) ? 超聲波是一種依靠介質(zhì)來(lái)傳播的聲波，它具有機(jī)械能，因此， 在傳播的過(guò)程中將不可避免地和介質(zhì)相互作用， 產(chǎn)生各種效應(yīng)。比如，由于生物組織的粘滯性而造成的吸收，將使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能，使生物組織產(chǎn)生溫升，當(dāng)超聲能量達(dá)到一定強(qiáng)度的時(shí)候，除產(chǎn)生熱效應(yīng)外 ,空化效應(yīng)的結(jié)果還可能使組織細(xì)胞產(chǎn)生破壞性形變。 。一般接受的劑量應(yīng)小于安全劑量 50焦耳／平方厘米 (J／ cm 2 )，并且最大照射強(qiáng)度低于 100mW／ cm 2 。由于介質(zhì)對(duì)超聲能量的吸收，將使介質(zhì)溫度升高，從而引起熱效應(yīng) 。MHz －１ 10MHz 10cm=81dB ? 這就說(shuō)明頻率的因素甚為重要。因此 ,對(duì)一個(gè) 3MHz聲束 ,當(dāng)其在人體軟組織中傳播 10cm時(shí) ,則聲強(qiáng)衰減可達(dá) : 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ,在 1～ 15MHz超聲頻率范圍內(nèi) ,人體組織對(duì)超聲波的吸收衰減系數(shù)幾乎與頻率成正比。cm 1 在人體中 ,不同的組織由于具有不同的介質(zhì)密度和性質(zhì) ,也往往表現(xiàn)出對(duì)超聲不同的衰減系數(shù)。除組織對(duì)超聲波的反射、散射等引起的能量的分散之外 ,組織對(duì)超聲能量的吸收而造成的衰減亦不可忽視。 ? 反射波的能量除取決于兩種介質(zhì)的聲阻抗差別外，還取決于界面的大小，反射界面越大，反射波的能量也越強(qiáng)，當(dāng)反射界面的尺寸遠(yuǎn)小于超聲波波長(zhǎng) λ時(shí)，可以認(rèn)為不產(chǎn)生反射。 ? 這被稱(chēng)作超聲波的反射定律。 25 超聲在不同介質(zhì)中的反射、入射與折射 ? 原介質(zhì)中的超聲波稱(chēng)為入射波 ,在
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