超声诊断基础ppt培训课件

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1、超声诊断基础第四军医大学西京医院钱蕴秋1超声诊断基础-----------------------------------------------------------------------------------物理基础电子工程学基础医学基础/超声物理超声仪器/解剖学换能器/病理学/临床医学超声成像原理诊断基础一、超声诊断的物理基础(一)超声波的基本概念声波机械振动在弹性介质中的传播.频率不同分为次声波:<16Hz可闻声波:16~20000(2×104)Hz超声波:2×104~108Hz髙频超声：108~1010Hz特髙频超声：>1

2、010Hz诊断基础声波的频率范围基本概念1.超声波产生的条件波源产生机械振动的物体,并持续提供能量.介质传播声能量的媒介物.气体（空气)、液体、固体.基本概念基本概念机械振动物体沿直线或弧线,在平衡位置附近来回重复的运动简称振动.弹性介质弹性介质：相邻质点之间有弹性力连系的介质.图示音叉振动引起空气介质振动波动外界作用弹性介质=====机械振动能量在弹性介质中传播============机械波质点间弹性力的作用振动的能量传给相邻质点.机械波不能在真空中传播.基本概念波动的传播2.波动传播的方式(1)按质点振动方向与波传播方向的关系纵波横波质点振动方向与

3、波传播质点振动方向与波传播方向平行如音叉密疏交替.垂直.如水波基本概念质点振动方向波传播方向纵波横波(2)按波阵面形状分平面波球面波基本概念平面波示意物理特性超声波的传播方向惠更斯原理介质中波动的各点，都可看作是发射子波的声源,在任何瞬间,这些子波的包迹决定了新的波阵面.超声波的(干涉)叠加原理几列超声波(频率与振动方向相同)在同一介质中传播,各自保持原有特性,按原有传播方向前进，保持独立性.在相迂处,各质点的位移是各个波在该处位移的矢量和。物理特性(二)超声物理量1.波长同一波线上二个振动状态相同的两点之间的距离().物理特性纵波横波2.频率单位时

4、间内质点振动的次数(f).物理特性3.声速单位时间内声波传播的距离(C).c=f.声速与介质的性质(密度、弹性、温度有关).声速的一般规律固>液>气物理特性4.声压单位面积介质所受的压力时强时弱呈周期性变化。声压的单位是bar(微巴)P=cv为介质密度,c为声速,v为质点振动速度.1kg/cm2=1.013bar,1bar=106bar物理特性压力+-+-5.声强单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的超声波能量称超声强度。平面波的声强I(单位为W/cm2)I=P2/c物理特性6.声功率强度与面积的乘积W=I.S超声诊断无损伤的条件对人体的安全阈

5、为10mW/cm2物理特性(三)超声场超声场:弹性介质中充满超声能量的空间.超声的束射性(指向性):d>>发射超声波能量绝大部份集中成束状称超声束。物理特性靠近换能器表面,声强起伏不均匀,随距离增大,声强逐渐减小.声强的最大值与最小值的位置与换能器半径及超声波长有关.4r2-2(2n+1)Zmax=-----------4(2n=1)Zmin=r2-2n2----------2n物理特性声束轴线上声强的分布1.近场(近距离声场)区近声源的近端,声能集中与声源直径相同,束状向前传播,平行而不扩散,类似平面波.物理特性近埸距离(L0)与声源直径D及发射

6、超声频率成正比.L0=D2-2/4=r2/=r2f/c非轴线上声强的分布与指向性L0D2.远(距离声)场近场区以外,声束以角(半扩散角)外发射,声场接近球面波.波面的面积与距声源的距离平方成正比,声压与距离平方成反比.远场扩散角与波长成正比,与声源直径成反比.Sin=1.22/D物理特性不同频率.声源直径相同近场距离与远场扩散角----------------------------------------------------------------------频率波长声源直径近场距离远场扩散角f(MHz)(mm)D(mm)L0(mm)--

7、---------------------------------------------11.512248.82.50.612603.55.00.3121201.75------------------------------------------------------------------------物理特性旁瓣造成伪像的主要原因之一任何换能器都会产生旁瓣.旁瓣的数目与换能器直径及超声的波长有关.换能器愈小,旁瓣愈多.电子扫描仪多晶片,对图像的干扰较严重.旁瓣的速度及传播特性与主瓣相同。旁瓣的强度<<主瓣.旁瓣对超声图像的影响物理特性超声波在同一介

8、质或声阻抗相同的介质(Z1=Z2)以直线传播.迂两个