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文檔簡(jiǎn)介
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime超聲波
超聲診斷儀的物理原理
SupersonicwavePhysicsprincipleofultrasonicdiagonsticapparatusOurgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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)
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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)
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime超聲成像儀
ultrasonicimagingdevice
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime三維動(dòng)態(tài)超聲圖像
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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)
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime
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。
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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。
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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)。
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime?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
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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
:
)(coscxtAs???cvcxtAcP????????)2π)(cos(mmcvAcP?????2mcPP?聲壓幅
有效聲壓
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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ZmmvPvPcZ????cvcxtAcP????????)2π)(cos(Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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。
ZPZPZvcAIcmm22222212121??????RURURIPcmm2222121???Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime聲壓、聲阻、聲強(qiáng)
ZPZPZvICmm2222121???RURURIPCmm2222121???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UCOurgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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----transmissionOurgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime反射和折射
reflection&transmission?對(duì)于垂直入射的情況,有理論證明:
21212????????????ZZZZIIairir21221)(4ZZZZIIaitit????
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)。
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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)。
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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:
00lg20lg10PPIIL??
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。
ZPcAI22221????Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime0lg10IIL?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?
LnIInInIL?????lg10lg10lg10lg1000'Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime?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:
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime演示
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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(xiàn),
就構(gòu)成了等響曲線(xiàn)。
演示
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime020406080100120201001000200050001000010?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)
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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(xiàn),痛閾曲線(xiàn)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
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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?
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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。
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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。
?回波的脈沖幅度提供了產(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。
Ourgreatestweaknessliesingivingup.ThemostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretimeA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
Ourgreatestweaknessliesingivingup.ThemostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretimeB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
Ourgreatestweaknessliesingivingup.ThemostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretimeM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
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime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。
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime?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
thelatestprogressofultrasoundimagingOurgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime超聲成像的發(fā)展
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime超聲成像原理及超聲成像儀
?MedisonSONOACE9900
?Medison
SONOACE8000
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime腎臟
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime心臟
Ourgreatestweaknessliesingivingup.Themostcertainwaytosucceedisalwaystotryjustonemoretime30周胎兒的臉
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