超聲基礎(chǔ)知識ppt課件(完整版)
【正文】 有聲源的振動才能發(fā)射出聲波。由超聲診斷儀所發(fā)射的超聲波 ,在人體組織中是以縱波的方式傳播的。頻率范圍在 20～ 20220Hz內(nèi)的波稱為可聽聲波 ,頻率范圍在 20Hz內(nèi)的波稱為次聲波 ,頻率范圍在 2 10 4 ～ 10 8 Hz的波稱為超聲波 ,頻率范圍在 10 8 ～ 10 12 Hz的波稱為特超聲波。眼科方面所使用的超聲頻率在 5～ 15MHz范圍內(nèi) ,心和腹部所使用的超聲頻率在 2～ 10MHz范圍內(nèi)。例如 ,我們可以利用超聲波來測量海底的深度和探索魚群、暗礁、潛水艇等。根據(jù)虎克定律，彈性力 F k =k ξ 。由此可見，獲得超聲波要有兩個條件：（ 1）一個做機(jī)械振動的物體，以持續(xù)的提供能量，即波源或振源；（ 2）必須有能傳播這種振動的彈性媒質(zhì)，固體、流體、氣體都是彈性介質(zhì)，都可以傳播超聲波，真空中沒有介質(zhì)存在，所以不能傳播機(jī)械波，包括超聲波。 22 波的傳遞 ? 按波陣面的形狀分類 ? 波從波源出發(fā)，在介質(zhì)中向各個方向傳播。連續(xù)波目前只在連續(xù)波多普勒血流儀中采用， A型、 M型、 B型及脈沖多普勒血流儀均采用脈沖波。 介 質(zhì) 空氣 (0℃ ) 腎 臟 石蠟油 (℃ ) 肝 臟 海水 (30℃ ) 頭顱骨 生理鹽水 鞏 膜 傳播速度(m/s) 332 1560 1420 1570 1545 3360 1534 1604 介 質(zhì) 人體軟組織(平均值 ) 角 膜 血液 房 水 腦組織 水晶體 脂肪 玻璃體 肌肉 (平均值 ) 傳播速度(m/s) 1540 1550 1570 1532 1540 1641 1476 1532 1568 21 在有關(guān)介質(zhì)中的超聲速度 2. 周期和頻率 ? 介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置往返振動 1次所需要的時間叫周期 ,用 T表示，單位是秒 s；在1s的時間內(nèi)完成振動的次數(shù)稱為頻率 ,用 f表示 ,單位為周 /s，又稱作 Hz(Hz)。 對于一無吸收媒質(zhì)的平面波 ,有波動時壓強(qiáng)的最大值與沒有波動作用時各點(diǎn)壓強(qiáng)的差值稱為壓強(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)動速度的最大值 V m 及波速 c成正比。 ? 基于這一原理 ,在超聲診斷探頭發(fā)射超聲時 ,必須考慮波束的聚焦 ,它可以減小聲能的分散 ,使聲能向一個比較集中的方向傳播 ,因而可以增加診斷探測的深度。s／m 3 ),而與超聲測量有關(guān)材料的密度和聲阻抗率則如表 23所示。入射波與界面法線的夾角叫入射角 θ 1 ,反射波與界面法線的夾角叫反射角 θ 1 ′,入射角與反射角是相等的 ,即 θ 1 = θ 1 39。當(dāng)被探查的組織結(jié)構(gòu)小于入射波波長時，就會產(chǎn)生波的散射。 表 25列出了人體主要組織成分對不同頻率超聲的衰減系數(shù)。cm － 1 七． 超聲波的生物效應(yīng) ? 超聲波是一種依靠介質(zhì)來傳播的聲波，它具有機(jī)械能，因此， 在傳播的過程中將不可避免地和介質(zhì)相互作用， 產(chǎn)生各種效應(yīng)。 。由于介質(zhì)對超聲能量的吸收，將使介質(zhì)溫度升高，從而引起熱效應(yīng) 。因此 ,對一個 3MHz聲束 ,當(dāng)其在人體軟組織中傳播 10cm時 ,則聲強(qiáng)衰減可達(dá) : cm 1 除組織對超聲波的反射、散射等引起的能量的分散之外 ,組織對超聲能量的吸收而造成的衰減亦不可忽視。 ? 這被稱作超聲波的反射定律。s／ m 3 )
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