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(guò)程。 其實(shí)是機(jī)械振動(dòng)能量的傳播過(guò)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(wú)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(guò)程　　 連續(xù)彈性介質(zhì)中，某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，通過(guò)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(wú)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(wú)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(tīng)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(guò)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(xiě)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(wú)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(wú)關(guān)，即無(wú)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(guò)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(guò)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(shuō)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(wàn))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(tīng)覺(jué)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(shuō)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(wèn)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(méi)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(lái)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(méi)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(guò)薄層的波,在超聲換能器中，超聲要通過(guò)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(guò)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(guò)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(wú)關(guān)。,,（2）當(dāng) ，n =1,2,···，且 時(shí)　 可得：　 可見(jiàn)，當(dāng)中間層厚度等于穿過(guò)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(wú)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(lái)說(shuō)是無(wú)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；?、?回波：散射信號(hào)的回波大小與入射角無(wú)明顯關(guān)系；?、?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　① 條件：d與λ接近；?、?現(xiàn)象：障礙物邊緣超聲波繞過(guò)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(guò)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 = Vcosθf(wàn)0/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)。可查表得。 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(jiàn)，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(lái)傳播的聲波，它具有機(jī)械能。因此傳播過(guò)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?。 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(wú)損的, 也無(wú) 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(wèn)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(guò)可聽(tīng)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(wú)關(guān)。 5. 超聲波是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)能量的傳播過(guò)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(guò)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(shuō)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