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1、超聲基礎超聲醫(yī)學(Ultrasonicmedicine)是聲學、醫(yī)學和電子工程技術(shù)相結(jié)合的一門學科，是研究超聲對人體的作用和反作用規(guī)律并加以利用，達到診斷、保健和治療等目的的學科。包括超聲診斷學、超聲治療學和生物醫(yī)學超聲工程。超聲診斷學(Ultrasounddiagnostics)研究和應用超聲的物理特性，以某種方式掃查人體、診斷疾病的科學稱為超聲診斷學超聲檢查（ultrasonicexamination）指運用超聲波原理，對人體軟組織的物理特性、形態(tài)結(jié)構(gòu)與某些功能狀態(tài)作出判斷的非創(chuàng)傷性檢查方法超聲醫(yī)學基礎一、超聲診
2、斷的物理基礎聲波的定義及分類聲波的定義：物體的機械性振動在具有質(zhì)點和彈性的媒介中的傳播現(xiàn)象稱為波動，而引起聽覺器官有聲音感覺的波動則稱為聲波。聲波的定義及分類橫波：指介質(zhì)中的質(zhì)點都垂直于傳播方向運動的波。除骨骼、肺外人體組織均以縱波傳播聲波的定義及分類縱波：指介質(zhì)中的質(zhì)點都沿著傳播方向運動的波。在縱波通過的區(qū)域內(nèi)，介質(zhì)的各點發(fā)生周期性的疏密變化，因此縱波是脹縮波，目前醫(yī)用超聲的研究和應用主要是縱波傳播方式。基本物理量傳播超聲波的媒介物質(zhì)叫做介質(zhì)，不同頻率的超聲波在相同介質(zhì)中傳播時，聲速基本相同，相同頻率的超聲波在不同
3、介質(zhì)中傳播，聲速不相同。人體軟組織中超聲波速度總體差異約為5％，目前醫(yī)用超聲儀一般將軟組織聲速的平均值定為1540m/s，通過該速度可測量軟組織的厚度。聲波的特性－反射（reflection）超聲波在傳播過程中，遇到兩種介質(zhì)所形成的界面，如介質(zhì)間具有足夠的特性阻抗差(0.1%)，而界面又大于超聲波的波長，即可發(fā)生反射。反射聲能的大小，則取決于特性阻抗差的大小。θθ1聲波的特性－折射（refraction）折射（refraction）當分界面兩邊的聲速不同時，超聲波透入第二種介質(zhì)后，其傳播方向?qū)l(fā)生改變即折射。聲波從一
4、種小聲速介質(zhì)向大聲速介質(zhì)入射時，聲波經(jīng)過這兩種介質(zhì)的分界面后出現(xiàn)折射波的折射角大于入射角。θθ2C1C2聲波的特性－散射（scattering）散射（scattering）若界面小于超聲波波長，則聲波向物體的四面八方輻射，產(chǎn)生散射。散射是多向性的，朝向探頭者稱為背向散射，可被探頭接收。紅細胞的直徑比超聲波要小得多，是一種散射體。紅細胞的背向散射是多普勒超聲診斷的基礎。聲波的特性－衍射衍射：當障礙物的直徑等于或小于λ／2，超聲波將繞過該障礙物而繼續(xù)前進，反射很少，這種現(xiàn)象稱為衍射或繞射。聲阻抗（impedance）聲阻
5、抗（z）——指阻擋聲波在介質(zhì)中傳播的力。公式：z=c·ρc——聲速ρ——介質(zhì)的密度可見聲速越快，介質(zhì)密度越高，聲阻抗越大。 超聲波在界面上反射的大小與界面兩邊介質(zhì)的聲阻抗差及超聲波的入射角有關(guān)，人體軟組織的聲阻抗差異很小，只要有1‰。的聲阻抗差，便可產(chǎn)生反射。通過接收反射和散射產(chǎn)生的回波，從而獲得人體組織各層界面的位置、形態(tài)及組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息，分析其特征及規(guī)律，可判斷組織或臟器病變的物理特征（如囊性、實性及囊實混合性），從而作出診斷。聲衰減（attenuation）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
6、波的能量逐漸減少的現(xiàn)象。其與介質(zhì)對聲波的吸收、散射及聲束擴散等原因有關(guān)，其中介質(zhì)對聲波的吸收是主要因素。不同人體組織中的衰減系數(shù)人體組織的衰減與組織所含的成分有關(guān)。通常含液者衰減甚低，實質(zhì)性組織中隨其含蛋白質(zhì)的百分數(shù)增高而增高，蛋白質(zhì)中又以膠原蛋白的衰減最大，鈣化體的衰減更高，密質(zhì)較鈣化體更高，含氣的臟器屬人體內(nèi)最高衰減。不同人體組織中的衰減系數(shù)人體組織中的衰減與散射有關(guān)。某些病變（如脂肪肝）時散射最大，致使傳入深部的聲強顯著下降。脂肪單獨的衰減系數(shù)甚低，但當多量的脂肪微滴集聚在肝細胞內(nèi)時，由于脂肪與肝細胞質(zhì)之間的聲
7、阻抗不等，造成對入射超聲大量散射，致使脂肪肝的聲衰減系數(shù)明顯增大，造成肝臟深部的回聲明顯稀少及肝臟底面的模糊不同人體組織中的衰減系數(shù)人體組織中的衰減系數(shù)與反射有關(guān)。反射系數(shù)越高則反射聲強愈大，以致透入界面深部介質(zhì)的聲能下降。例如，某些膽囊結(jié)石與膽汁的界面反射系數(shù)可達50%以上，則透過結(jié)石后聲能下降，再加結(jié)石的聲能吸收，產(chǎn)生清晰的后方聲影。多普勒效應（DopplerEffect）當聲源與反射體之間存在相對移動時，使聲源頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為Doppler效應。當聲源與反射體作相向運動時，所接收到的聲波頻率高于聲源所發(fā)出
8、的頻率，如這兩者作相反方向運動時，則接收頻率低于聲源所發(fā)出的頻率，兩者的頻率差（即頻移）與它們之間的相對運動的速度成正比。多普勒效應（DopplerEffect）多普勒頻移的表達公式為：fd＝fR－f0＝±2Vcosθf0/C。在公式中fd為多普勒頻移，fR為反射頻率，f0為入射頻率，V為反射物體運動速度，C為聲速，θ為運動方向與入射波之間的夾
