醫(yī)學(xué)超聲學(xué)基礎(chǔ)

1、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，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。二、聲波按頻率的分類及醫(yī)用超聲的范圍聲波按頻率(f)的分類,一、聲波的定義,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)。一、單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述,1. 位移： ξ＝ Acos(ω0t-φ) 式中：A ——振幅，即最大位

2、移 ω0 ＝2πf0 ——角頻率 f0 ——固有頻率 φ——初相角2. 速度： v＝dξ/dt＝－Aω0 sin(ω0t-φ) ＝－Vm sin(ω0t-φ) 式中：Vm ＝Aω0 ——最大速度3. 加速度：a＝dv/dt＝－Aω02 cos(ω0t-φ) ＝－B cos(ω0t-φ

3、)　　 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(shì)能轉(zhuǎn)換，能量守恒。,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。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。,第三節(jié) 超聲波的

4、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。由介質(zhì)的切變彈性引起，亦稱切變波。橫波僅在固體中傳播。2. 縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向平行于波的傳播方向的波。由介質(zhì)的壓縮彈性引起，亦稱疏密波或壓縮波?？v波能在固體、液體和氣體中傳播。,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。,二、按波陣面的形狀分類,1. 波

5、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。波面有無數(shù)個(gè)。波陣面：波傳播方向上最前面的那個(gè)波面。2. 按波陣面的形狀分類平面波：波陣面為平面的波。球面波：波陣面為球面的波。柱面波：波陣面為柱面的波。3. 約定為方便，超聲在人體內(nèi)傳播，均視為平面波。遇到小障礙物而散射的超聲，均視為球面波。,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，

6、 脈沖波多普勒血流儀。２．連續(xù)波 采用機(jī)種：連續(xù)波多普勒血流儀。四、按聲波的頻率分類（如前述）１. 次聲波２．可聽聲波 ３．超聲波,第四節(jié) 波動(dòng)方程與波參數(shù),一、波動(dòng)方程　　假定：平面聲波，沿x方向傳播1. 基本方程運(yùn)動(dòng)方程：　　　　　　　　　　　 ①　　　　　　　　　 　連續(xù)方程：　　　　　　　　　　　 ② 其中：P－聲壓，v－質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度

7、 ρ－介質(zhì)密度， t－時(shí)間，B －體積彈性系數(shù),,2. 波動(dòng)方程,聯(lián)立以上①、②式，可得波動(dòng)方程如下：　　　它描述了聲波傳播過程中，每個(gè)空間位置上，每個(gè)時(shí)刻的聲壓和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度。3. 解的形式 p = f1( x-ct ) + f2( x+ct ) ③,,對(duì)于簡(jiǎn)諧平面波可寫為：　　　　P = A1e-j (ωt-kx ) + A2e-j(ωt+kx )

8、 ④　或：　P = A1cos (ωt-kx ) + 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(zhǎng) 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

9、 P = P0cos(ωt-kx ) = P0cos[ω( t-x/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。,1. 聲速c 聲波在單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離稱聲速，用c表示。聲速c與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度v是不同的。c與以下因素有關(guān)： （1）c與波類型有關(guān)。橫波c＞縱波c。 （2）在流體與氣體介質(zhì)中（平面縱波）： 　 B－介質(zhì)的體積彈性系

10、數(shù) 　 ρ－介質(zhì)的密度 （3）c與溫度有關(guān)——因B與溫度有關(guān)。 如：空氣中一定溫度內(nèi)每升高1℃，聲速約增加 0.6m/S。 （4）c與頻率無關(guān)，即無頻散（色散）現(xiàn)象。,二、波參數(shù),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。② 人體骨組織中： c≈4000 m/S③ 空氣(22℃

11、)中： c≈ 345 m/S,2.波長(zhǎng)、周期和頻率,（1） 波長(zhǎng)λ 聲波中兩個(gè)相鄰?fù)辔稽c(diǎn)之間的距離稱波長(zhǎng)，用λ表示。 縱波：指兩個(gè)相鄰密集點(diǎn)(或稀疏點(diǎn))之間的距離。 橫波：指兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)之間的距離。 (或：在一個(gè)波周期時(shí)間內(nèi)，波所傳播的距離稱波長(zhǎng)。),（2）周期T,聲波傳播一個(gè)波長(zhǎng)距離所需的時(shí)間稱周期，用T表示。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。（3）頻率f 任一點(diǎn)在單位時(shí)

12、間內(nèi)通過的波數(shù)稱頻率，用f表示。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)。 （4）波長(zhǎng)、周期、頻率與聲速之間的關(guān)系λ＝c/f＝ｃTT＝1/f（5）單位聲速ｃ的單位為：m/S　　　醫(yī)學(xué)超聲中常用：mm/S波長(zhǎng)λ的單位為：m 　　　 醫(yī)學(xué)超聲中常用：mm 　　　頻率ｆ的單位為：Hz 　醫(yī)學(xué)超聲中常用：MHz,（6）頻率、波長(zhǎng)對(duì)超聲成像的影響,波長(zhǎng)：決定了成像的極限分辨率 頻率：決定了成像的組織深度,3.聲壓和聲強(qiáng),(

13、1)聲壓 P ① 定義 單位面積上介質(zhì)受到的聲波壓力稱聲壓，用P表示。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。隨著聲波在介質(zhì)中的傳播，該壓強(qiáng)隨時(shí)間和位置而變化。 ② 平面波聲壓瞬時(shí)值 P＝ρcv　　 式中：ρ—介質(zhì)密度，c—聲速，v—質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度 ③ 聲壓最大值（即振幅） Pm＝ρcVm＝ρcω0 A ④ 聲壓有效值 P＝Pm/,（2）聲強(qiáng)I,①

14、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。簡(jiǎn)稱聲強(qiáng)，用I表示。 ② 平面波聲強(qiáng)計(jì)算式 I＝P2/ρc＝Pm2/2ρc＝PmVm/2 ＝ρcVm2 /2＝ρcω02A2/2 即聲強(qiáng)與該點(diǎn)聲壓、振速或振動(dòng)位移的最大值有關(guān)。 ③ 聲強(qiáng)的單位 瓦/厘米2 1瓦＝1焦耳/秒,4.聲壓級(jí)和聲強(qiáng)級(jí),（1）聲強(qiáng)級(jí)LI L

15、I = 10lg(I/I0) 分貝(dB) 稱LI為：I相對(duì)于I0的聲強(qiáng)級(jí)，I0為I的參考值。（2）聲壓級(jí)LP 由I＝P2/ρc , I0＝P02/ρc可得： LI = 10lg(I/I0) = 10lg(P2/P02) = 20lg(P/P0) 定義： LP = 20lg(P/P0) 分貝(dB) 稱LP為：P相對(duì)于P0的聲壓級(jí)，P0為P的參考值。,（3）說明

16、① 對(duì)同一聲波量，相對(duì)于同一參考聲波量，恒有LI = LP② 超聲診斷儀回波信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍LD =10lg(Imax/Imin)>100dB, 即：Imax/Imin=1010(100億)倍，或Pmax/Pmin=105(10萬)倍。③ 如未指明參考聲強(qiáng)，默認(rèn)值I0＝10－16 W/cm2, 這是當(dāng)f＝1kHz時(shí)，人耳能聽覺的最小聲強(qiáng)，國(guó)際通用。,5. 聲阻抗率Z,（1）定義 聲場(chǎng)中某點(diǎn)的聲壓與該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度之比稱

17、聲阻抗率Z＝P/v 對(duì)于平面波，可求得： Z＝P/v＝ρc 在水和空氣中,還可得：Z＝P/v＝ρc＝(Bρ)1/2 式中：ρ—介質(zhì)密度，c —聲速，B—體積彈性系數(shù)　 （2）說明 ① Z只與介質(zhì)本身聲學(xué)特性有關(guān)，又稱特性阻抗； ② Z的單位是瑞利，1瑞利＝1g/cm2·S； ③ 聲阻抗率越大，超聲縱波速度越快。,（3）人體組織按聲阻抗率大致可分成三類,① 體液及軟組織：

18、Z≈1.5×105 瑞利?、?氣體及充氣的肺組織：Z≈0.0004-0.26×105 瑞利　③ 骨及鈣化了的組織： Z≈5.57-8.3×105 瑞利　　?。?）關(guān)于聲阻抗名稱 聲阻抗是“機(jī)-電類比”中，與電阻抗相類比而稱的。 “機(jī)-電類比”是用電學(xué)的理論、手段研究聲學(xué)問題的方法。因?yàn)樵S多聲學(xué)系統(tǒng)與相應(yīng)的電學(xué)系統(tǒng)有相同的微分方程 聲學(xué)：Z＝

19、P/v， 電學(xué)：R＝U/I， 類比：Z－R，P－U，V－I,第五節(jié) 超聲波的傳播特性,超聲波的傳播特性有：波的反射、折射、透射、衍射和散射等。兩波相遇時(shí)遵循疊加原理。 一、反射和折射 條件及約定：?、?聲波類型：平面波 ② 界面條件：光滑平面，且足夠大（相對(duì)于波長(zhǎng)）?、?字母、下標(biāo)的意義　 P－聲壓，I－聲強(qiáng)，c－聲速，Z－聲阻抗，θ－夾角　 1－介質(zhì)１

20、，2－介質(zhì)２, i－入射，r－反射，t－折射　 如：Pi－入射聲壓，Z1－介質(zhì)1的聲阻抗,① 反射定律: θi＝θr 與光學(xué)定律同，② 折射定律： 因聲、光同為波,,,1.傳播的幾何特性,,,,,,,,,θi,θr,θt,Ii，Pi,Ir，Pr,It，Pt,,,,入射波,反射波,折射波,介質(zhì)１，c1，Z1,介質(zhì)２，c２，Z２,界

21、面,t,③ 發(fā)生全反射的條件,在c1＜c2的情況下 當(dāng)θi＝θc＝sin-1(c1/c2)時(shí)，即sinθi＝c1/c2　θt＝sin-1((c2/c1)sinθi) ＝sin-1((c2/c1)·(c1/c2) ＝90° ———— 折射波沿界面?zhèn)鞑?當(dāng)θi＞θc 時(shí)，可得：sinθt＞1 θt非實(shí)角，故沒有折射波，而發(fā)生全反射 θc＝sin-1(c1/c2) 稱為

22、全反射角。,2.傳播的力學(xué)特性,上述的折射波也稱透射波。反射波、透射波關(guān)于入射波的相對(duì)強(qiáng)弱由反射系數(shù)和透射系數(shù)來反應(yīng)。 （1） 定義 聲壓反射系數(shù)：　聲壓透射系數(shù)：　聲強(qiáng)反射系數(shù)：　聲強(qiáng)透射系數(shù)：,（2）求解思路,根據(jù)界面平衡條件： ① 在界面上兩邊的總壓力應(yīng)該相等； ② 界面上兩邊質(zhì)點(diǎn)的速度應(yīng)該連續(xù)。得

23、（1） 　 （2）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 又根據(jù)聲阻抗率定義， ，即　 （2）式變?yōu)椤　　　　　　　　　　　　　　　?（3）　 聯(lián)解（1）、（3）兩式，可求得,（3）超聲波垂直入射界面時(shí)的力學(xué)特性,,其中：,，,超聲成像只能用于那些有液體和軟組織的、且聲波傳播通路上沒有氣體或骨骼阻擋的那些區(qū)域。

24、 在液體和軟組織中，聲速和聲阻抗變化不大，使得聲反射量適中，既保證了界面回波的顯像觀察，亦保證了聲波可穿透足夠的深度。此外，接收回波的時(shí)延與目標(biāo)深度成近似的正比關(guān)系，這是B超診斷圖像成功應(yīng)用必要的物理基礎(chǔ)。,二、透過薄層的波,在超聲換能器中，超聲要通過幾層特性阻抗不同的介質(zhì)進(jìn)行傳播。 　這里只討論最簡(jiǎn)單的情況，即假設(shè)平面超聲波垂直入射，通過三層介質(zhì)。如圖：,可以求得：　式中：I1 ——第一層介質(zhì)中的入射波

25、能量　　　　I3 ——第三層介質(zhì)中的透射波能量 　　　　　——介質(zhì)2中的波數(shù)　　　　L2 ——中間層厚度 （1）當(dāng) ，n=1,2,··· （L2為半波長(zhǎng)的整數(shù)倍)時(shí) 或 ，且非Z2<<Z1, Z2<<Z3（L2薄,且Z2非疏)時(shí) 可得： （或≈） 即此時(shí)聲波

26、透過中間層傳播的能量?jī)H與Z1, Z3有關(guān),而與中間層材料的特性Z2無關(guān)。,,（2）當(dāng) ，n =1,2,···，且 時(shí)　 可得：　 可見，當(dāng)中間層厚度等于穿過其中的超聲波波長(zhǎng)的四分之一的奇數(shù)倍，且特性阻抗等于其它兩種介質(zhì)特性阻抗的幾何平均值時(shí)，聲波在三種不同介質(zhì)中能完全透射，而無反射。此時(shí)，稱為匹配。這個(gè)中間層稱為匹配層。,三、散射和繞射,前面討論

27、的反射和折射，有一個(gè)重要條件，即反射界面對(duì)于超聲波波長(zhǎng)來說是無限大的：d>>λ。 當(dāng)d與λ可比，則發(fā)生繞射。例如膽結(jié)石。 當(dāng)d<<λ，則發(fā)生散射。例如紅細(xì)胞。,,繞射,散射,,1. 散射,① 條件：d<<λ；?、?現(xiàn)象：小障礙物變成新的波源，并向四周發(fā)射超聲波；　③ 回波：散射信號(hào)的回波大小與入射角無明顯關(guān)系；　④ 應(yīng)用：運(yùn)動(dòng)的紅細(xì)胞散射——超聲多普勒血流儀；　　

28、　　　 臟器內(nèi)小結(jié)構(gòu)散射——B超臟器結(jié)構(gòu)性質(zhì)顯像。 2. 繞射?、?條件：d與λ接近；?、?現(xiàn)象：障礙物邊緣超聲波繞過障礙物繼續(xù)前進(jìn)；?、?應(yīng)用：膽結(jié)石邊緣發(fā)生繞射，在其后方形成聲影，　　　　　 以此判別是否膽結(jié)石。,四、超聲波的疊加原理,1. 疊加原理　　 超聲波在傳播過程中相遇時(shí)：?、?相遇前后，波的特性不變——獨(dú)立性?！、?相遇之處，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)各波矢量合成——疊加性?！　。úǖ奶匦裕侯l率、初相、振動(dòng)方向、傳播方向等

29、） 2. 疊加特例　 兩列波，頻率、振動(dòng)方向相同，相位差⊿φ恒定： ① Δφ＝2Kπ： 振動(dòng)同相，合成相加，振幅最大 ② Δφ＝(2K+1)π：振動(dòng)反相，合成相減，振幅最小 如圖1-9,⒌ 多普勒效應(yīng),聲源與接收體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起聲波頻率發(fā)生改變的現(xiàn)象，頻率的變化稱為頻移fdfd = f`- f0 = Vcosθf0/c f0 為入射超聲頻率 f` 為回聲頻率

30、 V 為物體的運(yùn)動(dòng)速度 C 為聲速 cosθ為運(yùn)動(dòng)方向與聲束方向間的夾角,多普勒效應(yīng)示意圖,多普勒效應(yīng)示例,血流信息獲取,,V =血流速度 C =聲速 cosθ=血流與探頭間夾角,第六節(jié) 超聲在生物組織中的衰減,一、超聲衰減的定義 超聲強(qiáng)度隨傳播距離增加而減弱的現(xiàn)象，稱超聲衰減。 二、超聲衰減的原因① 擴(kuò)散　聲束擴(kuò)散，使聲波原方向聲強(qiáng)減弱。② 散射　介質(zhì)散射，也使聲波原方向聲強(qiáng)減弱。③ 吸收　介

31、質(zhì)的吸收將聲能轉(zhuǎn)化為熱能，超聲能量減少?！?(ａ) 粘滯吸收：介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)相互摩擦；　 (ｂ) 弛豫吸收：介質(zhì)的傳導(dǎo)造成熱能輻射。,三、 超聲衰減規(guī)律,（1）平面波在均勻生物組織中傳播時(shí)，有指數(shù)型關(guān)系 式中，I0,P0 —x=0處的聲強(qiáng)、聲壓有效值 —介質(zhì)的聲壓衰減系數(shù) （2）聲壓衰減系數(shù) ?、?與擴(kuò)散、散射、吸收等因素有關(guān)。一般 　　　 ② 在人體軟組織，并診斷用超聲頻率范圍內(nèi)　　　

32、式中，β—介質(zhì)的超聲衰減常數(shù)?？刹楸淼?。 ③ 單位： —(mm)-1,　β—μs/mm,　f—MHz.,(3) 超聲傳播衰減聲壓級(jí),式中：P(x)— x處聲壓，P0 — x=0處聲壓?！「鶕?jù)前述有： LI(x) = LP(x) = -8.7βfx　稱為超聲相對(duì)于初始位置的傳播衰減聲壓級(jí)。 　例：肝的β＝0.010μs/mm,超聲傳播衰減聲壓級(jí)為： ① f =1MHz,x=10mm： LP＝-8

33、.7βfx＝-0.87dB ② f =3MHz,x=150mm：LP＝-8.7βfx＝-39dB 可見，隨著f,x的增加，衰減迅速增加。,(4)人體軟組織超聲衰減估算式,上式中，8.7β稱為超聲衰減系數(shù)，它反映了 組織中超聲衰減的速度，人體軟組織大致有：　 8.7β= 0.07～0.13 (dB/MHz·mm) = 0.7～1.3 (dB/MHz·cm) 超聲診斷儀

34、設(shè)計(jì)上，作為估算常取平均為： 8.7β= 1(dB/MHz·cm) 即 LI(x) = LP(x) = -8.7βfx 上式為人體軟組織中超聲傳播衰減估算式。 單位： LI(x)=LP(x)-- dB, f-- MHz, x-- cm,第七節(jié) 超聲的生物效應(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。因此傳播過程中將不可避免地與介質(zhì)相互作用，產(chǎn)生各種效應(yīng)。 一、機(jī)械效應(yīng)　　

35、聲波能量作用于介質(zhì)，會(huì)引起質(zhì)點(diǎn)高速細(xì)微的振動(dòng)，產(chǎn)生速度、加速度、聲壓、聲強(qiáng)等力學(xué)量的變化，從而引起機(jī)械效應(yīng)。 利用：引起細(xì)胞的摩擦，能促進(jìn)新陳代謝。 注意：必須控制適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。,二、溫?zé)嵝?yīng),由于生物組織對(duì)超聲有吸收作用，一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能，使生物組織產(chǎn)生溫升。 利用：① 能使局部血管擴(kuò)張，加快血液循環(huán)，促進(jìn)病理產(chǎn)物的吸收消散?！　　?② 局部加熱至43oC，配合放射化療治療癌癥。 注

36、意：強(qiáng)度適當(dāng)。 三、空化效應(yīng)　　因超聲波作用而在軟組織和液體中形成的空泡，會(huì)隨著材料各處壓力的變化而改變其大小，在一定超聲壓力情況下，氣泡會(huì)破裂而產(chǎn)生沖擊，引起材料的破碎或位移，這就是空化效應(yīng)?？栈泻艽蟮钠茐淖饔谩?利用：可制成超聲手術(shù)刀。 注意：避免強(qiáng)超聲照射眼睛、懷孕子宮,四、化學(xué)效應(yīng),因局部壓力和溫度的升高，發(fā)生常溫常壓下不可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，這是超聲的化學(xué)效應(yīng)。 五、安全劑量　　以上幾

37、種超聲效應(yīng)在一定劑量上，都不同程度地對(duì)人體組織有傷害作用，因此必須重視安全劑量。 安全閾值：100mW/cm2。與照射時(shí)間密切相關(guān)。 一般認(rèn)為：在診斷的安全劑量?jī)?nèi)，不產(chǎn)生可檢出的 生物效應(yīng)，對(duì)人體是安全無損的, 也無 劑量積累。 在超聲生物效應(yīng)這個(gè)領(lǐng)域，目前還有很多問題尚未弄清。,習(xí) 題,一、是非題（如錯(cuò)，請(qǐng)改正） 1. 超聲波是聲速超過可聽聲的聲波。

38、 2. 超聲波傳播時(shí)聲壓瞬時(shí)值隨傳播距離按指數(shù)規(guī)律下降。 3. 介質(zhì)的聲阻抗率越大，其中的聲速越低。 4. 在兩層介質(zhì)之間加一匹配層，其厚度與超聲頻率無關(guān)。 5. 超聲波是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)能量的傳播過程。 6. 橫波由介質(zhì)的壓縮彈性引起。,7. 縱波是一種疏密波。 8. 在人體軟組織中超聲波以橫波方式傳播。 9. 人體中超聲傳播速度與超聲頻率有關(guān)。 10. 介質(zhì)的聲阻抗率越大，其中的聲波

39、衰減越快。 11. 聲波在傳播過程中強(qiáng)度衰減與聲壓衰減一樣快。 12. 脈沖回波法成像的基礎(chǔ)是聲速在人體軟組織各層介質(zhì)中都近似相等。,13. 利用超聲回波可以測(cè)量距離，所以可以利用超聲測(cè)量地球到月球的距離。 14. 超聲波的聲速隨頻率的不同而略有不同。 15. 在人體軟組織和骨骼中，超聲波的聲速相同。 16. 用B

40、超檢查時(shí)，在膽結(jié)石的后方出現(xiàn)“聲影”，這是由超聲的散射效應(yīng)引起的。,二、填空題１．按特性阻抗不同人體組織可分成三類：①＿＿，②＿＿＿，③＿＿＿。超聲成像只能在＿＿組織中實(shí)現(xiàn) 。2. 人體軟組織中聲速平均為＿＿＿ m/s。3. 超聲波產(chǎn)生的基本條件為＿＿＿和＿＿＿。4. 頻率和波長(zhǎng)在超聲成像中是兩個(gè)極為重要的參數(shù)，波長(zhǎng)決定了成像的＿＿＿，而頻率則決定了可成像的＿＿＿。5. 超聲的生物效應(yīng)有＿＿＿、 ＿＿＿、 ＿＿＿和＿＿

41、＿。,三、選擇題 1. 波動(dòng)方程說明：聲波中______。 A．同一時(shí)刻不同點(diǎn)聲速不同； B．同一時(shí)刻不同點(diǎn)聲強(qiáng)不同； C．X距離兩點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)差X/c時(shí)間； D．X距離兩點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)差X/v時(shí)間。 2. 兩束聲波相遇疊加時(shí)________。 A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率相加； B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)相位相

42、加； C．聲速矢量相加； D．聲壓矢量相加。,3. 聲傳播時(shí)聲強(qiáng)衰減的原因之一是：聲波的____。 A．繞射 B．散射　 C．衍射 D．干涉,四、簡(jiǎn)答題 1. 為什么超聲成像中，極限分辨率為波長(zhǎng)的二分之一。,五、計(jì)算題 1. 頻率3MHz，強(qiáng)度40mw/cm2超聲束入射人體肝臟，在5cm深處的肝內(nèi)血管壁發(fā)生反射（血液和肝組織界面，兩者聲阻抗率分別為1