超聲波與超聲診斷儀的物理原理課件

超聲波

超聲診斷儀的物理原理

Supersonicwave

Physicsprinciple

ofultrasonicdiagonsticapparatus超聲波超聲診斷儀的物理原理簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)機(jī)械波判斷方法運(yùn)動(dòng)方程特征量振動(dòng)能量振動(dòng)合成阻尼與共振波動(dòng)方程波的能量波的干涉駐波多普勒效應(yīng)惠更斯原理復(fù)習(xí)超聲波超聲診斷儀的物理原理聲波超聲波聲壓聲強(qiáng)級(jí)響度級(jí)特點(diǎn)作用產(chǎn)生原理聲阻聲強(qiáng)診斷原理最新進(jìn)展知識(shí)結(jié)構(gòu)超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲成像儀

ultrasonicimagingdevice超聲波超聲診斷儀的物理原理三維動(dòng)態(tài)超聲圖像超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲波超聲診斷儀的物理原理一、聲波的性質(zhì)二、人的聽(tīng)覺(jué)范圍三、超聲波的性質(zhì)四、超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用五、總結(jié)超聲波超聲診斷儀的物理原理一、聲波的性質(zhì)

propertiesofsoundwave超聲和次聲聲壓和聲阻聲強(qiáng)反射和折射超聲波超聲診斷儀的物理原理

1890年，一艘名叫“馬爾波羅號(hào)”帆船在從新西蘭駛往英國(guó)的途中，突然神秘地失蹤了。

1948年初，一艘荷蘭貨船在通過(guò)馬六甲海峽時(shí)，一場(chǎng)風(fēng)暴過(guò)后，全船海員莫明其妙地死光；上述慘案，引起了科學(xué)家們的普遍關(guān)注，其中不少人還對(duì)船員的遇難原因進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究。超聲波超聲診斷儀的物理原理關(guān)于次聲

infrasonicwave

經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)查，終于弄清了制造上述慘案的“兇手”，是一種為人們所不很了解的次聲的聲波。

人體內(nèi)臟固有的振動(dòng)頻率和次聲頻率相近似（0.0001－20赫），倘若外來(lái)的次聲頻率與人體內(nèi)臟的振動(dòng)頻率相似或相同，就會(huì)引起人體內(nèi)臟的"共振"，從而使人產(chǎn)生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列癥狀。超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲和次聲

supersonicwave&infrasonicwave在連續(xù)介質(zhì)中傳播的彈性波，若其頻率f在20

2

104Hz之間，則能使人產(chǎn)生聲音的感覺(jué)，這種波稱(chēng)為聲波(soundwave)；若其頻率在10

4

20Hz之間，則這種波稱(chēng)為次聲波(infrasonicwave)；若其頻率在2

104

5

108Hz之間，則這種波稱(chēng)為超聲波(supersonicwave)。

超聲波超聲診斷儀的物理原理人能聽(tīng)到聲音的頻率為20Hz～20000Hz，其中最敏感的頻率2000Hz～3000Hz。老年人的聽(tīng)覺(jué)隨著年齡而衰退，能聽(tīng)到的頻率約為50Hz～12000Hz。聲源聽(tīng)閾超聲波超聲診斷儀的物理原理聲壓soundpressure在媒質(zhì)中，有聲波傳播時(shí)的壓強(qiáng)與無(wú)聲波傳播時(shí)的靜壓強(qiáng)的差值為聲壓，以P表示：聲壓幅有效聲壓超聲波超聲診斷儀的物理原理聲阻acousticimpedance在同一聲壓下，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度v與ρc成反比。將此式與歐姆定律相比較，聲壓與電壓對(duì)應(yīng)，振動(dòng)速度與電流對(duì)應(yīng)，則ρc與電阻對(duì)應(yīng)，稱(chēng)為聲阻抗Z超聲波超聲診斷儀的物理原理聲強(qiáng)soundintensity定義：是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直聲波傳播方向的單位面積上的能量。

超聲波超聲診斷儀的物理原理聲壓、聲阻、聲強(qiáng)聲壓P電壓U聲阻Z電阻R聲強(qiáng)I功率P振動(dòng)速度v電流I有效聲壓PC有效電壓UC超聲波超聲診斷儀的物理原理反射和折射

reflection&transmission在聲波的傳播過(guò)程中，當(dāng)遇到兩種不同媒質(zhì)的界面時(shí)，要發(fā)生發(fā)射、折射，他們遵守反射、折射定律。反射波強(qiáng)度與入射波強(qiáng)度之比，為反射系數(shù)，用air表示。折射波強(qiáng)度與入射波強(qiáng)度之比，為媒質(zhì)的折射系數(shù)或透射系數(shù)，用ait表示。incidence----reflectionincidence----transmission超聲波超聲診斷儀的物理原理反射和折射

reflection&transmission對(duì)于垂直入射的情況，有理論證明：

阻抗差值越大，反射越強(qiáng)；聲阻抗相近時(shí)，透射強(qiáng)，反射弱。

人體各部分聲阻抗是不同的，導(dǎo)致超聲波入射到各組織界面反射時(shí)的反射量不同，成為超聲診斷的物理基礎(chǔ)。超聲波超聲診斷儀的物理原理二、人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍

thehumanear'shearingrange人耳的靈敏度對(duì)于每一個(gè)頻率都有一個(gè)最小聲強(qiáng)，低于它的聲音人耳就聽(tīng)不見(jiàn)了，這個(gè)最小聲強(qiáng)稱(chēng)為聽(tīng)閾(thresholdofhearing)；同時(shí)，還有一個(gè)最大聲強(qiáng)，高于它的聲音會(huì)使人耳感到不適或痛苦，這個(gè)最大聲強(qiáng)稱(chēng)為痛閾(thresholdoffeeling)。超聲波超聲診斷儀的物理原理聲強(qiáng)與聲強(qiáng)級(jí)

soundintensity&intensitylevel

人耳對(duì)聲音的感覺(jué)，近似地與聲強(qiáng)的對(duì)數(shù)成正比，常用聲強(qiáng)級(jí)L來(lái)表示：

聲強(qiáng)級(jí)L的單位為dB（分貝）。

I0=10-12W/m2，是接近1000Hz時(shí)的聽(tīng)閾。超聲波超聲診斷儀的物理原理聲強(qiáng)增加10倍，聲強(qiáng)級(jí)增加多少？聲強(qiáng)增加1倍，聲強(qiáng)級(jí)增加多少？超聲波超聲診斷儀的物理原理0-50分貝：舒適，細(xì)語(yǔ)聲；50-90分貝：妨礙睡眠、難過(guò)、焦慮；90-130分貝：耳朵發(fā)癢、耳朵疼痛；130分貝以上：耳膜破裂、耳聾。

噪音對(duì)人體的危害是很大的，噪音量（分貝）對(duì)人體影響：超聲波超聲診斷儀的物理原理演示超聲波超聲診斷儀的物理原理響度與響度級(jí)

loudness&loudnesslevel聲強(qiáng)、聲強(qiáng)級(jí)是根據(jù)聲波的能量來(lái)確定的，是客觀物理量。響度是人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀感受，不僅取決聲強(qiáng)，也與聲音的頻率有關(guān)。為比較聲音響度的大小，提出了響度級(jí)的概念。以1000Hz聲音的響度為標(biāo)準(zhǔn)，將其他頻率聲音的響度與其比較，只要它們響度相同，則有相同的響度級(jí)。響度級(jí)的單位是方(phon)。把頻率不同，響度級(jí)相同的各點(diǎn)連成的一條線，就構(gòu)成了等響曲線。演示超聲波超聲診斷儀的物理原理020406080100120201001000200050001000010

1210

1010

810

610

410

21020406080100120痛閾聽(tīng)閾聲強(qiáng)(W/m2）聲強(qiáng)級(jí)(dB）Hz響度級(jí)(方）超聲波超聲診斷儀的物理原理關(guān)于聽(tīng)閾

thresholdofhearing同一頻率，聲強(qiáng)越大，響度越大同一聲強(qiáng)，頻率不同，響度不同人耳對(duì)2500－3000Hz最敏感20Hz，20000Hz，聽(tīng)閾曲線，痛閾曲線組成人的聽(tīng)覺(jué)區(qū)域。1000Hz時(shí)，響度級(jí)等于聲強(qiáng)級(jí)演示超聲波超聲診斷儀的物理原理三、超聲波的特性

ultrasoundfeatures機(jī)械作用、空化作用、熱作用。方向性好。強(qiáng)度大。固體、液體貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，氣體中衰減大為什么超聲探頭表面和人體皮膚之間需加石蠟等耦合劑？超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲波的產(chǎn)生

ultrasonicgeneration高頻信號(hào)發(fā)生器壓電晶體探頭發(fā)射超聲波：逆壓電效應(yīng)，高頻電壓轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)接收超聲波：正壓電效應(yīng)，機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為高頻電壓。超聲波超聲診斷儀的物理原理四、超聲波的醫(yī)學(xué)應(yīng)用

ultrasonicmedicalapplications1、超聲診斷基本原理A型超聲診斷儀B型超聲診斷儀M型超聲診斷儀超聲多普勒2、超聲成像最新進(jìn)展3、超聲治療超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲診斷基本原理

thebasicprinciplesofultrasounddiagnosis超聲診斷儀應(yīng)用超聲脈沖回波技術(shù)，遇到幾個(gè)反射面就有幾個(gè)回波信號(hào)，顯示在顯示屏上?；夭ǖ拿}沖幅度提供了產(chǎn)生反射的界面種類(lèi)的信息，各回波脈沖與始波的時(shí)間間隔提供了各反射面的深度信息。根據(jù)顯示的方式不同，超聲診斷儀分為A（Amplitude）型、M（Motion）型、B（Brightness）型，并已為臨床廣泛應(yīng)用。超聲波超聲診斷儀的物理原理A型超聲診斷儀

amplitudeultrasounddiagnosis回波強(qiáng)度探頭深度（時(shí)間）一維成像，測(cè)量器官長(zhǎng)度超聲波超聲診斷儀的物理原理B型超聲診斷儀

brightnessultrasounddiagnosis探頭時(shí)間深度二維成像，顯示器官斷層圖像超聲波超聲診斷儀的物理原理M型超聲診斷儀

motionultrasounddiagnosis時(shí)間深度探頭二維成像，顯示器官運(yùn)動(dòng)軌跡超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲多普勒

UltrasoundDoppler

由多普勒效應(yīng)可知，利用多普勒效應(yīng)可檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體。當(dāng)超聲波傳入人體某一血液流動(dòng)區(qū)，被紅細(xì)胞散射返回探頭，回波信號(hào)的頻率將會(huì)變化，可求血液的速度。超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲成像具有實(shí)時(shí)性好、無(wú)損傷、無(wú)痛苦，以及低成本等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)近年來(lái)，超聲成像在彩色血流測(cè)量技術(shù)、三維超聲等方面的發(fā)展特別引人注目彩色多普勒血流成像系統(tǒng)（通常稱(chēng)為彩超）是一種能同時(shí)顯示B型圖像和多普勒血流數(shù)據(jù)（血流方向、流速、流速分布）的雙重超聲掃描系統(tǒng)，可以得到彩色多普勒血流圖三維超聲圖像的重建及實(shí)時(shí)顯示超聲成像最新進(jìn)展thelatestprogressofultrasoundimaging超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲成像的發(fā)展超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲成像原理及超聲成像儀

MedisonSONOACE9900

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超聲波超聲診斷儀的物理原理腎臟超聲波超聲診斷儀的物理原理心臟超聲波超聲診斷儀的物理原理30周胎兒的臉超聲波超聲診斷儀的物理原理Iamangry超聲波超聲診斷儀的物理原理唇裂的胎兒超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲波超聲診斷儀的物理原理胎兒的手指超聲波超聲診斷儀的物理原理胎兒的脊椎超聲波超聲診斷儀的物理原理胼胝體動(dòng)脈超聲波超聲診斷儀的物理原理心臟動(dòng)態(tài)血流圖超聲波超聲診斷儀的物理原理三維動(dòng)態(tài)超聲圖像超聲波超聲診斷儀的物理原理超聲治療小劑量超聲波能使神經(jīng)興奮性降低，傳導(dǎo)速度減慢，因而對(duì)神經(jīng)炎、神經(jīng)痛等疾病具有明顯的鎮(zhèn)痛作用。