医学超声基础知识.pptVIP

* 超声设备对骨的穿透性差 因为声阻抗的非是差异过大，当探头与要探查的组织之间有气体时超声显像质量很差。例如，由于前方受到胃肠道气体的干扰，使得胰腺的成像非常困难，肺脏成像也是不可能的(除探查胸腔积液)； 对肌肉和软组织显像良好，对于显示固体和液体腔隙之间的界面有特别用处 * 波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射. * 空化效应是指在超声作用下,微气泡表现出的各种形式的活性.这些微小气泡或作非线性运动或在高压作用下迅速增大、急剧压缩、快速破裂或塌陷,发出强大的冲击波,强大的冲击波通过物理作用破坏细胞和组织结构 * * 另一方面从声音的接收来讲，人的耳朵有一个很“奇怪”的特点、当耳朵接收到声振动以后，主观上产生的“响度感觉”并不是跟强度的绝对值成正比，而是更近于与强度的对数成正比。 * 声压级、声强级 基于这两方面的原因，在声学中普遍使用对数标度来度量声压和声强，称为声压级和声强级。其单位常用dB(分贝)表示 * 声压级 Sound Pressure Level ——以符号SPL表示，其定义为 式中： pe为待测声压的有效值； pref 为参考声压。在空气中，参考声压pref 一般取为2×10-5Pa * 参考声压是正常人耳对1kHz声音刚刚能觉察其存在的声压值，也就是1kHz声音的可听阈声压。 一般讲，低于这一声压值，人耳就再也不能觉察出这声音的存在了。显然该可听闭声阈的声压级即为零分贝。 * 式中：I为待测声强，Iref 为参考声强。 在空气中，参考声强Iref一般取 10-12W/m2。这一数值是与参考声压 2×10-5Pa 相对应的声强 ，这也是1kHz声音的可听阈声强。 声强级 Sound Intensity Level ——用符号SIL表示，其定义为 * 声压级与声强级的关系 声压级与声强级数值上近于相等 对一般情况，声强级与声压级将相差一个比较小的修正项 * 人耳对频率为1kHz声音的可听闻为 0dB； 微风轻轻吹动树叶的声音约 14dB； 在房间中高声谈话声(1m处)约 68dB～74dB； 交响乐队演奏声(相距5m处)约 64dB； 飞机强力发动机的声音(相距5m处)约 140dB； 一声音比另一声音声压大一倍时大 6dB； 人耳对声音强弱的分辨能力约为 0.5dB 声阻抗率 声阻抗率是描述传播声波的弹性媒质的一个重要物理量。对于均匀媒质，介质各点的声阻抗率是一个恒量： Zs = ρc 即只决定于媒质密度ρ和波速c的乘积。 声阻抗率只与介质本身特性有关，又称特性阻抗,类似欧姆定律。 * * * 按声阻抗率不同，把人体组织分为3类： 气体和充气的肺 液体和软组织 骨骼 其中液体和软组织是超声诊断成功应用的物理基础，因为超声波行进到声阻抗率相差很大的两种媒质的界面时，主要发生反射，而在声阻抗率相近的两种媒质的界面上主要发生透射。 * 四、超声波的传播特性 反射和折射平面超声波在无限大界面上的反射和折射定律与光学相同。 sinθ1/ sinθ2=c1/c2　 反射波的能量除取决于两种介质的声阻抗差别外，还取决于界面的大小，反射界面越大，反射波的能量也越强。 当被探查的人体组织结构很小，与入射超声波的波长相差不多时，会产生波的衍射现象。 当被探查的组织结构小于入射波波长时，就会产生波的散射。 * 五、超声波在生物组织中的衰减 当超声波在生物组织中传播时，除组织对超声波的扩散、反射、散射等引起的能量的分散之外，组织对超声能量的吸收也是造成超声衰减的重要因素。 * 超声衰减的大小与超声的频率有关，频率越小，衰减越小，并与传播距离成正比 * 超声传播到其强度减弱一半的距离叫半价层 不同组织具有不同的介质密度和性质，具有不同的超声衰减系数 有实验结果表明,在1～15MHz超声频率范围内,人体组织对超声波的吸收衰减系数几乎与频率成正比。 根据探查部位的组织不同和深度不同,合理选择使用探头的频率,对诊断效果将有较大影响。 频率的增大，可以提高极限分辨率。 * 六、超声波的生物效应 超声波是一种依靠介质来传播的声波，因此，在传播的过程中将不可避免地和介质相互作用。当超声作用于生物组织时，会对生物组织产生某些生物效应。 * 机械效应 引起细胞高速细微的振动，产生速度、加速度、声压、声强，高强度机械效应会使组织破裂损伤。 * 热效应 生物组织对超声的吸收，将部分声能转化为热能，使组织温度升高，过高会烧伤组织。 * * 空化效应 空化效应是指在超声作用下,液体中的微小气泡在超声波正、负高压作用下迅速压缩、增大、快速破裂，就象一连串的小爆炸，强大的冲击波通过