2超声成像的物理原理

1、、超声诊断学、高职高专卫生部计划教材超声诊断学、高职专业计划教材医学影像技术学和超声诊断学CAI课件、第二章超声成像的物理原理、包头医学院第一附属医院延国振、学习目标、1。掌握超声波定义和超声波传播的频率、声速、波长之间的关系。熟悉人体组织对入射声梁的作用。入射超声对人体组织的影响。理解超声诊断的安全性和注意事项。第一次超声波成像的物理基础，1，超声波定义的声源振动频率20000Hz的机械波是超声波。用于超声诊断的频率范围为： 0.5-60MHz，通常为2-14MHz。二次声波20Hz 20000Hz超声波(声波)、2、超声波特性超声波在弹性介质中以纵波形式传播，其物理特性包括光束、反射、折射

2、、衍射、散射、吸收、衰减、多普勒，3，超声波发生，正压效应：外力作用导致材料表面产生电荷，形成电场，这称为正压效应。逆压电效应：在材料的两端施加电压，晶体产生称为逆压电效应的几何变形。利用变形电场、电场变形、3、超声波发生、逆压电效应形成超声波发生器。利用正压电效应形成回波接收器。常用超声探头及林爽应用：1，凸探头：主要用于腹部、妇产科和妇产科。2、线性探针：主要用于外周血管，小器官；3、机械风扇扫描探针：主要用于心脏检查；4、环形阵列风扇探头：主要用于腔内检查。4，超声波传播超声波的三个基本物理量1，波长():粒子在波的传播方向完成一次振动的距离，单位：毫米；2，频率(F):粒子在单位时间内

3、完成振动过程的次数，单位：Hz；3，声速(C):声波在单位时间内在介质中传播的距离，单位：m/s。目前医用超声仪一般将软组织的声速平均定为1540m/s。三种关系：=c/f超声波在固体中传播最快，在气体中传播最慢。骨和软骨的声速约为4500M/S。软组织(肝、胆、胰等)平均声速约为1540M/S。肺，胃肠等含气器官的声速为350m/s。4，声场，5，分辨率：超声波发现最小障碍物的能力称为分辨率。(1)空间分辨率：分为识别两个较小目标空间位置的能力、轴分辨率、水平分辨率和横向分辨率。(2)对比度分辨率：从灰度或亮度中徐璐区分其他目标的能力。空间分辨率，第二节人体组织对超声波的作用，1，声阻抗和接

4、口，1，声阻抗：系统密度和声速的乘积，单位是瑞利。2.接口：两个声音阻抗徐璐在其他物体徐璐接触时形成一个接口，大小小于波长时称为小接口，反之称为大接口。2，反射和折射1，反射：在超声波传播过程中，当声波碰到大界面时，一些超声波能量返回到原始介质，形成反射。2.折射：在超声波传播过程中，当界面两侧的声速不同时，超声波渗透到第二介质后，传播方向发生变化，产生折射。反射和折射，3，漫射超声波遇到无线电波中粗糙的面或很小的障碍物时，部分能量会散射，辐射在各个空间方向分布。产卵源于器官内的小结构，红细胞的后向散射是多普勒超声诊断的基础。散射，4，衍射入射声波束遇到接近超声波波长大小的界面时；或者，如果入

5、射光束通过接口的边缘，并且声音光束边缘和接口边缘之间的距离小于12个超声波波长，则声音光束在接口边缘弯曲，绕过障碍物继续前进，反射非常少。这也称为衍射(衍射)。迂回，5，衰减超声波在介质内传播过程中随着传播距离的增大，声波能量逐渐减少的现象称为衰减。衰减的主要原因：反射、散射、吸收、声音光束发散。衰减，第三次超声波对人体组织的作用，1，超声波生物超声是具有一定能量的机械波。一定量的超声波在生物体内传播时，通过超声波和生物组织的相互作用，可以引起生物体的功能、结构或状态的变化。这就是超声波生物效应。第一，超声波的生物效应产生超声波生物效应的主要机制是热效应、机械效应、空化效应和化学作用。超声波剂量超过规定会造成一些生物效应。其次，超声诊断的安全诊断用超声剂量(声腔)的限制值：Ispta100mW/cm2，一次性超声调查时间10-20分钟。1，超声波是声源振动频率大于20000Hz的机械波，可以通过交换器的正向、反向压电效应生成和接收，医学超声诊断频率最常用于2-14MHz频率范围内。2.不同的组织有不同的超声波速度和声学特性阻抗。超声波检测利用声波光束的反射、折射、散射、衍射、衰减等传播特性，通过与生物组织的相互作用进行林爽分析和诊断。3.超声波对生物组织有热效应、机械效应、空化效果，超声波检测时要控制安全量，遵循检查、操作程序。课后总结，思维测试1，超声波的概念是什