超聲基礎(chǔ)知識ppt課件(參考版)
2025-05-06 18:28本頁面
【正文】 。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 )，并且最大照射強度低于 100mW／ cm 2 。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)超聲能量達到一定強度的時候，除產(chǎn)生熱效應(yīng)外 ,空化效應(yīng)的結(jié)果還可能使組織細胞產(chǎn)生破壞性形變。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) 。 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)。MHz －１ 10MHz 10cm=81dB ? 這就說明頻率的因素甚為重要。MHz －１ 3MHz 10cm= ? 而當(dāng)頻率升高到 10MHz時 ,傳播相同的距離所導(dǎo)致的聲強衰減將達 : 因此 ,對一個 3MHz聲束 ,當(dāng)其在人體軟組織中傳播 10cm時 ,則聲強衰減可達 : cm － 1 實驗結(jié)果表明 ,在 1～ 15MHz超聲頻率范圍內(nèi) ,人體組織對超聲波的吸收衰減系數(shù)幾乎與頻率成正比。cm 1 cm 1 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)。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)出對超聲不同的衰減系數(shù)。超聲傳播到其強度減弱一半的距離叫半價層 ,因此 ,可以用半價層來表明生物組織吸收的大小。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。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。 ? 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，當(dāng)反射界面的尺寸遠小于超聲波波長 λ時，可以認為不產(chǎn)生反射。折射波與界面法線的夾角稱為折射角 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 )，這被稱作超聲波的折射定律。 ? 這被稱作超聲波的反射定律。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。 25 超聲在不同介質(zhì)中的反射、入射與折射 ? 原介質(zhì)中的超聲波稱為入射波 ,在分界面處入射波的能量一部分將產(chǎn)生反射 ,另一部分能量將通過界面后繼續(xù)傳播，這就是透射。在人體均質(zhì)性組織內(nèi)傳播時 ,超聲波只沿其傳播方向前進 ,此時不存在反射、折射問題。s／ m 3 ) 介 質(zhì) 羊 水 肝 臟 肌肉 (平均值 ) 軟組織(平均值 ) 脂 肪 顱 骨 水晶體 密度 (g／ cm 3 ) 聲阻抗率( 10 6 Ns／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。 人體正常組織的聲阻抗率的平均值約為 10 6 牛頓 ? 聲阻抗率和電學(xué)中一個無限長、 無損耗傳輸線的特性阻抗相似 ,其中聲壓相當(dāng)于電壓 ,振速相當(dāng)于電流強度 , 聲阻抗率相當(dāng)于電阻。 對于各向同性的均勻媒質(zhì)中無衰減的平面自由行波來說 ,媒質(zhì)中某點有效聲壓 P與振動質(zhì)點速度有效值 V之比稱為聲阻抗率 ,它用 Zs表示：
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