醫(yī)學(xué)超聲學(xué)基礎(chǔ)ppt課件-展示頁
2025-01-14 07:55本頁面
【正文】 m/ 2（ 2）聲強(qiáng) I ① 定義 單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于傳播方向上單位面積的超聲能量稱為超聲強(qiáng)度。是由聲波引起的介質(zhì)中壓強(qiáng)，是介質(zhì)靜壓強(qiáng)的一個(gè)增量。等于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。等于聲波中質(zhì)點(diǎn)在平衡位置往返振動(dòng)一次所需的時(shí)間。 (或：在一個(gè)波周期時(shí)間內(nèi)，波所傳播的距離稱波長。 縱波：指兩個(gè)相鄰密集點(diǎn) (或稀疏點(diǎn) )之間的距離。 二、波參數(shù) ?/Bc ?與超聲診斷有關(guān)的各種介質(zhì)的聲速 重要聲速參數(shù) ① 人體軟組織中： c≈1540 m/S 在人體各種軟組織中 ,聲速都很接近，可按此估算。 如：空氣中一定溫度內(nèi)每升高 1℃ ，聲速約增加 。橫波 c＞縱波 c。聲速 c與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度 v是不同的。 3. 解的形式 p = f1( xct ) + f2( x+ct ) ③ 01 22222??????? t pcx p01 22222??????? t vcx v 對于簡諧平面波可寫為： P = A1ej (ωtkx ) + A2ej(ωt+kx ) ④ 或： P = A1cos (ωtkx ) + A2cos(ωt+kx ) ⑤ 式中： k = ω/c = 2π/λ—— 波數(shù) ω = 2πf—— 角頻率 f —— 頻率 λ—— 波長 4. 討論 ③、 ④、⑤式中，第一項(xiàng) x同向波，第二項(xiàng) x反向波， 如無反向波（反射波），則 A2=0 P = P0cos(ωtkx ) = P0cos[ω( tx/c )] 該式表明：在離聲源 x處的振動(dòng)，要在聲源振動(dòng) 的一個(gè)時(shí)延 x/c后才發(fā)生。 ２．連續(xù)波 采用機(jī)種：連續(xù)波多普勒血流儀。 ? 遇到小障礙物而散射的超聲，均視為球面波。 3) 柱面波：波 陣 面為柱面的波。 2. 按波陣面的形狀分類 1) 平面波：波 陣 面為平面的波。波面有無數(shù)個(gè)。 由于人體軟組織無切變彈性，橫波在人體軟組織 中不能傳播，而只能以縱波的方式傳播，所以縱波是 超聲診斷和治療的常用波型。 由介質(zhì)的壓縮彈性引起，亦稱疏密波或壓縮波。 橫波僅在 固體 中傳播。 第三節(jié) 超聲波的分類 一、按質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播方向的關(guān)系分類 1. 橫波 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向 垂直于 波的傳播方向的波。 二、機(jī)械波產(chǎn)生的過程 連續(xù)彈性介質(zhì)中，某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，通過彈性力的作用，傳遞給與它相鄰的質(zhì)點(diǎn)，后者也振動(dòng)，并繼續(xù)傳遞 …… 能量傳播，形成機(jī)械波。 第二節(jié) 超聲波的產(chǎn)生 超聲波產(chǎn)生的基本條件：① 振源； ② 介質(zhì)。 二、聲波按頻率的分類及醫(yī)用超聲的范圍 1. 聲波按頻率 (f)的分類 一、聲波的定義 簡單的分類 : f＜ 16 Hz 稱： 次聲波 16 Hz≤f≤20 kHz 稱： 可聽聲波 f＞ 20 kHz 稱： 超聲波 2. 醫(yī)學(xué)超聲儀的頻率范圍： 200 kHz－ 40 MHz 3. 超聲診斷儀的頻率范圍： 1 MHz－ 10 MHz 相應(yīng)的波長： － 三、超聲波（最突出）的特性 1. 方向性好 —— 用于探測、診斷。第一章 醫(yī)學(xué)超聲學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié) 超聲波的定義及特性 波類型 傳播條件 傳播能量 傳播速度 波實(shí)例 電磁波 真空、介質(zhì) 電磁能 約 3 108 m／ s 無線電波、光波、X、 γ射線 機(jī)械波 介質(zhì) 機(jī)械能 幾百至幾千 m／ s 水波、地震波、 聲波 波，根據(jù)其性質(zhì)可分為兩大類： 彈性介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)的傳播過程。 其實(shí)是機(jī)械振動(dòng)能量的傳播過程。 2. 能量大 —— 用于清洗、滅菌、手術(shù)。 一、單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述 1. 位移 ： ξ ＝ Acos(ω0tφ ) 式中： A —— 振幅，即最大位移 ω0 ＝ 2πf0 —— 角頻率 f0 —— 固有頻率 φ —— 初相角 2. 速度 ： v＝ dξ /dt＝－ Aω0 sin(ω0tφ ) ＝－ Vm sin(ω0tφ ) 式中： Vm ＝ Aω0 —— 最大速度 3. 加速度 ： a＝ dv/dt＝－ Aω02 cos(ω0tφ ) ＝－ B cos(ω0tφ ) 式中： B ＝ Aω02 —— 最大加速度 單個(gè)質(zhì)點(diǎn)無阻尼振動(dòng)：動(dòng)能、勢能轉(zhuǎn)換，能量守恒。 三、超聲波的產(chǎn)生及傳播 由超聲換能器產(chǎn)生振動(dòng)，引起接觸劑的振動(dòng)，接觸劑的振動(dòng)又引起人體皮膚、脂肪及內(nèi)臟的振動(dòng)，超聲波能量就這樣進(jìn)入了人體。 由介質(zhì)的切變彈性引起，亦稱切變波。 2. 縱波 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向 平行于 波的傳播方向的波。 縱波能在 固體 、 液體 和 氣體 中傳播。 二、按波陣面的形狀分類 1. 波面與波陣面 ? 波 面 : 波傳播時(shí)，某一時(shí)刻介質(zhì)中各同相位 振動(dòng)點(diǎn)組成的面。 ? 波陣面：波傳播方向上最前面的那個(gè)波面。 2) 球面波：波 陣 面為球面的波。 3. 約定 ? 為方便，超聲在人體內(nèi)傳播，均視為平面波。 三、按發(fā)射超聲的類型分類 １．脈沖波 采用機(jī)種： A型、 M型、 B型超聲診斷儀， 脈沖波多普勒血流儀。
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