超声诊断物理基础.ppt

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超声医学(Ultrasonicmedicine)是声学、医学和电子工程技术相结合的一门学科,是研究超声对人体的作用和反作用规律并加以利用,达到诊断、保健和治疗等目的的学科。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程。
超声诊断学(Ultrasounddiagnostics)研究和应用超声的物理特性,以某种方式扫查人体、诊断疾病的科学称为超声诊断学
超声检查(ultrasonicexamination)指运用超声波原理,对人体软组织的物理特性、形态结构与某些功能状态作出判断的非创伤性检查方法
超声医学基础
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一、超声诊断的物理基础
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声波的定义及分类
声波的定义:
物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒介中的传播现象称为波动,而引起听觉器官有声音感觉的波动则称为声波。
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声波的定义及分类
横波:指介质中的质点都垂直于传播方向运动的波。
除骨骼、肺外人体组织均以纵波传播
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声波的定义及分类
纵波:指介质中的质点都沿着传播方向运动的波。在纵波通过的区域内,介质的各点发生周期性的疏密变化,因此纵波是胀缩波,目前医用超声的研究和应用主要是纵波传播方式。
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超声波的定义
人耳听觉范围为16~2万Hz(赫兹、赫)。超声波——声波频率超过2万Hz(赫),超出人耳听力范围的高频声波称为超声波。目前应用于医学诊断超声波频率在1~20兆赫(MHz),其中又以2~14MHz最为常用。
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基本物理量
超声波有三个基本物理量,即频率(f)、波长(λ),声速(c),它们的关系是:c=f×λ,或λ=c/f。
上式中由于声速不变,故频率和波长成反比。频率越高,波长越短,穿透力越差,但分辨力越高,适合于浅表器官的探查。频率越低,波长越长,分辨力越低,但穿透力越好,适合于心脏等深部脏器的探查。
频率为单位时间内质点振动的次数,一般以每秒振动次数表示,以Hz为单位,每秒振动一次为1Hz。
声速为单位时间波动传播的距离,常用单位为m/s。
人体软组织平均声速为:1540m/s,或近似于是1500m/s。
波长为两个相邻振动波峰间的距离,常用单位为m。
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基本物理量
传播超声波的媒介物质叫做介质,不同频率的超声波在相同介质中传播时,声速基本相同,相同频率的超声波在不同介质中传播,声速不相同。人体软组织中超声波速度总体差异约为5%,目前医用超声仪一般将软组织声速的平均值定为1540m/s,通过该速度可测量软组织的厚度。
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声波的特性-反射(reflection)
超声波在传播过程中,遇到两种介质所形成的界面,如介质间具有足够的特性阻抗差(%),而界面又大于超声波的波长,即可发生反射。
反射声能的大小,则取决于特性阻抗差的大小。
θ
θ1
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