chapter3 第一节 3超声波在生物组织中传播课件.ppt

三、超声波在生物组织中的传播;3.1 超声在声学界面上的反射和透射 ;声波从一种介质传播到另一种介质, 在两个介质的分界面上一部分声波被反射， 另一部分透射过界面, 在另一种介质内部继续传播。;超声传播过程中，在界面两侧必须服从两个边界条件，即两侧的总压强相等和进边界的质点速度等于出边界的质点速度。 ; 当 时，折射角将大于90度，故透射部分将返回到左侧介质，右侧介质内将没有波的能量进入，这种情况称为全反射现象。;在垂直入射时;3.1.2 强度的反射率和透射率 ;保证在进行超声辐照时，在探头表面与人体之间实现声学接触，使得探头辐射地超声波有效地进入人体。 否则地话，就有可能在探头与人体表面之间存在空气层；空气的声阻抗（39.5rayls）远比超声理疗探头铝盖板地声阻抗（169*104rayls）小，这就使得超声波能量在探头盖板表面上被全部反射，不能进入人体内。;3.2 超声在生物组织中的衰减;当超声波与载波介质相互作用时，超声波的幅度、传播方向、相位以及频率由于介质中非均匀体（粒子或界面）对超声波的再辐射而发生变化的现象称为超声波的散射。 ;产生散射的原因 ;根据散射粒子与波长的关系，散射分为三类。 ;瑞利散射;散射波向四面八方传播，不同于只有单一传播方向的反射波。 散射的强弱不仅决定于界面阻抗变化的大小，而且还与散射元的尺寸及散射元在单位体积中的数目的多少有关。 散射波的强弱还与声波频率有关，一般来说，散射随频率增高而增高，而反射波的强弱则与声波频率无关。;衍射的概念：;生物软组织对超声的散射;散射是使超声成象得以实现的最基本现象。正是由于携带了被测介质的结构信息，因而散射波的分析和屏幕显示就反映了组织的形态结构状况。 ;3.2.2 生物组织对超声的吸收 ;由上式可见，超声波传播时衰减随频率的平方增加，与声速的三次方成反比，故超声在空气中被强烈吸收（一般组织是1400-3800m/s,空气344.8）。 在超声诊断中，其分辨率随频率的增加而提高（d=1.2λF/R,越小，分辨率越高）。为了尽可能详细地观察组织的细微结构，希望选择高频率的超声，但是，随着频率增加其能量衰???也急剧增加，严重的限制了检查深度，所以，实用上应合理地综合考虑分辨率和穿透深度两种因素。 ;真实情况下，吸收系数往往十分复杂，与频率有关。 ;在吸收过程中，超声波的能量被转换成了热量或其他形式的能量， 在散射过程中，超声波的能量形式始终保持为机械能，发生变化的是能量流的方向和分布。;对衰减测量一般采用衰减半值层指标，即声强度从入射点衰减到一半的距离。 ;三、超声波在生物组织中的传播;*3.2 超声在生物组织中的衰减