超聲基礎(chǔ)48024

1、超聲基礎(chǔ)圖111聲波的產(chǎn)生超聲波的定義超聲波的定義物體的機(jī)械性振動(dòng)在具有質(zhì)點(diǎn)和彈性的媒介中的傳播現(xiàn)象稱為波動(dòng)，而引起人耳聽覺器官有聲音感覺的波動(dòng)則稱為聲波（Sonicwavesoundwave）（圖111）。人耳的聽閾范圍，其振動(dòng)頻率為16赫（HertzHz）~20千赫（KHz）。超過人耳聽閾上限的聲波，即大于20千赫的稱超聲波（Ultrasonicwave）簡稱超聲，臨床常用的超聲頻率在2～10MHz之間。第一節(jié)第一節(jié)超聲的物理基礎(chǔ)超

2、聲的物理基礎(chǔ)一、超聲波基本物理量圖112聲波的示意圖（一）超聲波有三個(gè)基本物理量，即頻率（f），波長（λ），聲速（c）。頻率（Frequency）就是在每秒鐘內(nèi)，介質(zhì)所振動(dòng)的次數(shù)，以f表示，單位為赫（Hz）；聲速（Speedofsound）指聲波在傳播介質(zhì)中的傳播速度，用c表示；波長（Wavelength為完成一次完全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)所傳播的距離，以λ表示（圖112）。三者的關(guān)系是：c=fλ或λ=cf，傳播超聲波的媒介物質(zhì)叫做介質(zhì)。（二）相

3、同頻率的超聲波在不同介質(zhì)中傳播，聲速不相同。人體組織可分３類，即：軟組織（包括血液、體液），骨與軟骨，及含氣臟器（如肺、胃腸道）。軟組織平均聲速為1547ms，骨骼聲速約為軟組織中的2.5倍。由于不同的軟組織中聲速有所差異，因此目前醫(yī)用超聲儀一般將軟組織聲速的平均值定為1541ms（圖113）。通過該聲速可測量軟組織的厚度，公式為：（三）聲阻抗（Acousticimpedance）是用來表示介質(zhì)傳播超聲波能力的一個(gè)重要的物理量，其數(shù)值的

4、大小由介質(zhì)密度ρ與聲波在該介質(zhì)中的傳播速度C的乘積所決定，即：Z=ρC，單位為Kg／m2s。圖116聲波的散射（四）超聲波在傳播中遇到粗糙面或極小的障礙物（或一組小障礙物形式）時(shí)，將有一部分能量被散射（Scattering）（圖116）。紅細(xì)胞的直徑比超聲波要小得多，紅細(xì)胞是一種散射體，聲束內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)量越多，背向散射強(qiáng)度就越大。紅細(xì)胞的背向散射是多普勒超聲診斷的基礎(chǔ)。（五）超聲波在介質(zhì)內(nèi)的傳播過程中，隨著傳播距離的增大，聲波的能量逐漸減

5、少，這一現(xiàn)象稱為聲波衰減（Acousticattenuation）。聲波衰減與介質(zhì)對聲波的吸收(Acousticabsption)、散射以及聲束擴(kuò)散等原因有關(guān)，其中吸收是衰減的主要因素。（六）多普勒效應(yīng)（Dopplereffect）為聲源與接收器之間的相對運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致聲波頻率發(fā)生改變的現(xiàn)象（圖117）。當(dāng)聲源與接收器作相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收器所接收到的聲波頻率高于聲源所發(fā)出的頻率，如兩者的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，則接收頻率低于聲源所發(fā)出的頻率，兩者的頻

6、率差為頻移（Frequencyshift）。超聲多普勒儀器的超聲源和接收器均安裝在探頭（換能器）中，探頭工作時(shí)，換能器發(fā)出超聲波，由運(yùn)動(dòng)著的紅細(xì)胞發(fā)出散射回波，再由接收換能器接收此回波。因此接收換能器所收到的超聲回波的頻率經(jīng)過了兩次多普勒效應(yīng)過程，所以收發(fā)超聲頻率之差與血流相對于換能器運(yùn)動(dòng)速度的兩倍成正比，多普勒頻移的表達(dá)式為：式中fd為多普勒頻移，f0為入射頻率，fR為反射頻率，V為反射物體運(yùn)動(dòng)速度，C為聲速，θ為運(yùn)動(dòng)方向與人射波間的