一、B型超聲診斷儀器原理調(diào)試與維修

緒論一、醫(yī)療儀器設(shè)備：1、診斷儀器——發(fā)展最快，最高精尖，對(duì)醫(yī)療技術(shù)影響最大；2、治療儀器；3、輔助儀器。二、醫(yī)療診斷儀器定義：理論基礎(chǔ)：物理學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)、解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)等運(yùn)用技術(shù)：聲、光、射線、電子、機(jī)械、化工、信息等信息形式：聲音、顏色、數(shù)字、波形、圖形、圖象等；反映內(nèi)容：人體系統(tǒng)、器官、組織、體液、細(xì)胞的參量；應(yīng)用目的：判斷疾病的性質(zhì)、位置、程序，指導(dǎo)治療。目前一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)三、各種成象技術(shù)特點(diǎn)比較。信息載體成象儀器獲取信息應(yīng)用條件分辨力定量傷害超聲波B型超聲切面彈性象無骨,氣的軟組織2mm定性無D型超聲切面速度象無骨,氣的軟組織2mm定性無UCT切面聲衰象無骨,氣的軟組織2mm定性無X射線常規(guī)X機(jī)投影密度象骨、造影的臟器<1mm定性有X-CT切面密度象不限1mm定量有Y射線常規(guī)Y機(jī)投影功能象有血液循環(huán)組織5mm定量有ECT切面功能象有血液循環(huán)組織5mm定量有紅外線熱圖儀表面溫度象不限定性無電磁場(chǎng)NMR切面氫原象不限<1mm定量無緒論目前二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)四、超聲成象與其它技術(shù)比較的結(jié)論?！じ鞣N成象技術(shù)的關(guān)系：

各有所長(zhǎng)——特異敏感癥。

各有所短——不敏感癥，甚至盲區(qū)，臨床應(yīng)用需要相互彌補(bǔ)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，不能完全互代。·超聲成象技術(shù)之短長(zhǎng)：特點(diǎn)：彈性信息象（B型），速度信息象（D型）。優(yōu)點(diǎn)：安全、無損、方便、實(shí)時(shí)、價(jià)廉、應(yīng)用面廣，軟組織鑒別力強(qiáng)。缺點(diǎn)：有盲區(qū)，分辨力不太高。最宜：用于大規(guī)模普查。緒論目前三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)五、超聲技術(shù)發(fā)展史：19世紀(jì)末，20世紀(jì)初，相繼發(fā)現(xiàn)正、負(fù)壓電效應(yīng)。1912年，英國TITANIC號(hào)客輪撞冰山沉沒，數(shù)千人喪生，釀驚世慘案。1914-1918年，第一次世界大戰(zhàn)，德國潛艇猖狂，盟國損失慘重?！?921年，聲吶（SoundNavigationandRanging,簡(jiǎn)稱SONAR）用于探測(cè)水下潛艇。1928年，出現(xiàn)超聲金屬探傷技術(shù)，頻率達(dá)MHz級(jí)，波長(zhǎng)僅mm級(jí)。使聲波方向性好，探測(cè)精確。40年代，探傷技術(shù)用于醫(yī)學(xué)，制成A型超聲診斷儀。50年代，相繼制成M型超聲心動(dòng)圖儀，連續(xù)波超聲多普勒診斷儀。壓電陶瓷換能器開始應(yīng)用。緒論目前四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)60年代，超聲技術(shù)日益完善，1967年制成實(shí)時(shí)B型超聲成象儀。70年代，大規(guī)模集成電路、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了超聲技術(shù)的發(fā)展。特別是B型超聲成象，DSC和DSP的出現(xiàn)，使之達(dá)到功能強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、圖象質(zhì)量好的新水平。80年代，持續(xù)發(fā)展。1980年，美國臨床超聲成象儀數(shù)量超過X射線機(jī)，結(jié)束X射線機(jī)統(tǒng)治圖像診斷近百年歷史。宣稱進(jìn)入“醫(yī)學(xué)超聲年”。雙功超聲診斷儀、彩色超聲血流圖儀、介入式超聲、全數(shù)字電腦超聲顯象、超聲三維成象等相斷推出。90年代，探頭技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)日益成熟，超聲成象向多樣化發(fā)展。高端機(jī)型功能強(qiáng)大、圖像清晰；低端機(jī)型結(jié)構(gòu)小巧，操作方便，價(jià)格低廉。緒論目前五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)六、中國超聲技術(shù)發(fā)展史。1958年，A型超聲診斷儀在上海誕生。1959～1961年，簡(jiǎn)單的超聲多普勒儀、超聲顯像儀和超聲心動(dòng)圖儀也在上海相斷研制成功。60年代中～70年代中，因“文革”停滯。70年代中后期，M型超聲診斷儀、連續(xù)波多普勒超聲診斷儀、電子線陣式、電子相控陣式、機(jī)械扇掃式B型超聲診斷儀相繼制成。80年代，開放引進(jìn)使技術(shù)快速發(fā)展，雙功超聲診斷儀、彩色超聲血流圖儀等相斷制成。同時(shí)，中、低檔機(jī)型產(chǎn)銷增長(zhǎng)迅速。90年代，中外合資、外商獨(dú)資企業(yè)大量涌現(xiàn)，產(chǎn)品緊跟世界先進(jìn)水平。緒論目前六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲的醫(yī)學(xué)應(yīng)用診斷影像類A型(Amplitude)B型(Brightness)C型(CrossSection)D型(Doppler)M型(Motion)F型(Flexible)T型(Tomography)診斷其它類胎兒監(jiān)護(hù)骨密度測(cè)量治療超聲霧化超聲清洗超聲碎石超聲手術(shù)超聲理療超聲刀目前七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)目前八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲診斷儀數(shù)字黑白超聲數(shù)字彩色超聲目前九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲診斷儀翻蓋便攜式電子凸陣全數(shù)字便攜式超聲目前十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲診斷儀全數(shù)字便攜式超聲胃腸彩色超聲儀器目前十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲診斷儀彩色經(jīng)顱多普勒目前十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲診斷儀目前十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲治療儀目前十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲治療儀返回目錄目前十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲的成像特點(diǎn)(1)超聲波為非電離輻射，在診斷用功率范圍內(nèi)對(duì)人體無傷害，可經(jīng)常性地反復(fù)使用。(2)超聲波對(duì)軟組織的鑒別力較高，在對(duì)軟組織疾患診斷時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。(3)超聲成像儀器使用方便、價(jià)格便宜。目前十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲影像目前十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲影像目前十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲影像目前十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲影像目前二十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲影像目前二十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲影像目前二十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲影像目前二十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)目前的發(fā)展趨勢(shì)1組織鑒別生物組織是由脂肪、蛋白質(zhì)、水等多種成分組成的復(fù)雜介質(zhì)，其超聲特性也很復(fù)雜，表現(xiàn)多樣。新型的聲參數(shù)成像主要有三類：彈性成像聲傳播參數(shù)成像聲的非線性參數(shù)成像。

非線性聲參數(shù)成像也一直比較引人注意。在外力聲泵的作用下，組織的微結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變，據(jù)此獲得的非線性參數(shù)Ｂ/Ａ、相移參數(shù)Ｎ′等，均已證明與組織的硬度、組織的纖維化以及腫瘤的性質(zhì)有直接的關(guān)系。利用它們進(jìn)行成像，必然有獨(dú)特的性能。

目前二十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)目前的發(fā)展趨勢(shì)2.超聲圖像在高分辨率和高速成像利用信號(hào)處理技術(shù)使小腫瘤能早期發(fā)現(xiàn)；利用相干成像技術(shù)，通過聲束成形和相位矯正獲得優(yōu)質(zhì)的圖像；多道、多束或多頻技術(shù)的應(yīng)用，可分別提高圖像的分辨力，提高幀頻或抑制旁瓣；兩維陣列超聲探頭的應(yīng)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)超聲的兩維聚焦以提高圖像的質(zhì)量，而且可以用于實(shí)時(shí)的三維成像；高頻高分辨力探頭使血管腔內(nèi)超聲應(yīng)用得到發(fā)展及超聲衍射偽像的校正等。

目前二十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)1)相干圖像技術(shù)回波信息中含有振幅和相位的信息，通常使用的超聲成像技術(shù)只利用了振幅的信息，而丟失了相位的信息。高技術(shù)的超聲儀器則應(yīng)用了相位的信息。要利用接收波束的相位信息，必須保證波束的相干性，采用專門的方法校正波束間的相干性，使同一目標(biāo)在不同波束中的相位是一致的。依靠波束的相干性，可以用不同的線性迭加得到不同的組合波束。它們都可達(dá)到提高空間分辨力的效果。同時(shí)每次激發(fā)可以產(chǎn)生兩條組合波束，因此時(shí)間分辨力也提高1倍。目前二十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)2）數(shù)字波束形成器數(shù)字波束形成器的關(guān)鍵在于:(1)將發(fā)射聚焦，接收聚焦的延遲線數(shù)字化，并將周圍硬件設(shè)計(jì)成專用集成電路。(2)時(shí)間型迭加聚焦比常規(guī)的模擬延遲迭加聚焦更為準(zhǔn)確。這就要求發(fā)射電路使用特殊的函數(shù)激勵(lì)。其他的數(shù)字波束也有相應(yīng)的優(yōu)越性，如PZT零階Bessell十環(huán)陣非衍射探頭就可以實(shí)現(xiàn)全程聚焦。它可以克服多焦區(qū)迭加成像所帶來的幀頻降低(即時(shí)間分辨力降低)的缺點(diǎn)。但波束的旁瓣比較大，為克服該缺陷，則采用非對(duì)稱波束激勵(lì)，并將接收回波波束用電子學(xué)方法旋轉(zhuǎn)90°，可以有效減弱旁瓣的效應(yīng)。目前二十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)3)超聲探頭工藝的改進(jìn)超聲探頭向著高密集、小曲率、高頻率和兩維等方面發(fā)展，微電子的工藝是其中的關(guān)鍵。高密集的探頭陣元數(shù)達(dá)256個(gè)。高頻率的探頭包括：50ＭＨｚ的多普勒探頭45ＭＨｚ的血管內(nèi)成像探頭和100～200ＭＨｚ的皮膚成像探頭等。兩維的探頭，其目前的陣元數(shù)為128×8。目前二十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)4)腔內(nèi)和血管內(nèi)超聲成像體表超聲診斷已有將近50年的歷史，介入性的超聲技術(shù)雖僅為20年，在臨床卻已不斷推廣。如利用超聲內(nèi)窺鏡檢查消化道的疾病，可以發(fā)現(xiàn)消化道壁后的病變(這是光學(xué)纖維內(nèi)窺鏡所無法看到的)。又如心血管腔內(nèi)的超聲成像，利用導(dǎo)管將超聲換能器插入血管，定性、定量分析管壁斑塊，鑒別管內(nèi)血栓。由于深入器官，可以采用高頻率的超聲顯像，從而獲得高的圖像分辨率。它們和體表超聲成像系統(tǒng)相比，主要區(qū)別在于采用特殊的超聲探頭，即小型化，甚至微型化的探頭，其中微馬達(dá)技術(shù)是個(gè)關(guān)鍵。

目前二十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)目前的發(fā)展趨勢(shì)3.流速測(cè)量技術(shù)的改進(jìn)這部分包括血流兩維速度矢量場(chǎng)和血流向量的測(cè)量，血流流線在Ｂ型超聲中的混合顯示；利用窄帶自相關(guān)方法跟蹤斑紋噪聲測(cè)量血流流速，測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確；用寬帶聲束，相關(guān)處理可以改善空間的定位；應(yīng)用抗迭混方法提高脈沖多普勒技術(shù)測(cè)量血流速度的上限；通過對(duì)功率譜的自動(dòng)識(shí)別，診斷血管疾病如血栓等；血流彩色編碼成像有速度型，加速度型，和功率型等，功率型與諧波多普勒的結(jié)合，可以提高血流的測(cè)量靈敏度，擺脫測(cè)量對(duì)角度的依賴，提高對(duì)低速血流的測(cè)量能力。目前三十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)4.一些新的領(lǐng)域1)高頻超聲成像技術(shù)高頻超聲成像技術(shù)的應(yīng)用將大大提高圖像的分辨力。常規(guī)Ｂ型超聲成像技術(shù)其超聲工作頻率在2～10ＭＨｚ，目前研究并開始臨床應(yīng)用的血管內(nèi)超聲成像技術(shù)，其工作頻率高達(dá)20～40ＭＨｚ，而40ＭＨｚ～100ＭＨｚ的超聲成像才被稱為高頻超聲或超聲后散射顯微鏡(ＵＢＭ)，可以用在皮膚的成像，以及眼部、軟骨、管狀動(dòng)脈內(nèi)的成像等等。人體內(nèi)臟器官的癥狀往往在淺表皮層得到表現(xiàn)，這就加大了超聲皮膚成像的應(yīng)用價(jià)值。

目前三十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)2)超聲造影劑的研究和應(yīng)用超聲造影劑從物理形態(tài)上可以分為:(1)含有自由氣泡的液體。(2)含有包膜氣泡的液體。(3)含有懸浮顆粒的膠狀體。(4)乳劑。(5)水溶液。由于造影劑的散射截面要比同樣大小的固體粒子大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，可以使背向散射的信號(hào)大大增強(qiáng)。造影劑的這種作用，可以突出感興趣區(qū)域的圖像，改善圖像的信噪比，從而便于醫(yī)學(xué)診斷。血液中存在造影劑后，人體中小血管的血流可以得到顯示。由于正常組織和腫瘤對(duì)某種造影劑的反應(yīng)存在差異，利用造影劑可以提高對(duì)腫瘤的檢出率。早期曾用的含自由氣泡的液體，例如含ＣＯ2、Ｈ2Ｏ等現(xiàn)在已經(jīng)淘汰，這是由于氣泡的穩(wěn)定性不夠。目前研究者趨于采用有穩(wěn)定包膜氣泡的液體。研究氣泡更穩(wěn)定，大小可控制，對(duì)人體無害，易排出，且有良好造影作用的超聲造影劑，是這方面研究的一個(gè)重要方向。

目前三十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)3)超聲治療(1)超聲熱療是個(gè)有發(fā)展前途的領(lǐng)域，聚焦的超聲把能量集中在腫瘤區(qū)域，加上腫瘤區(qū)域散熱不良從而導(dǎo)致熱量的積累，可以達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的。但關(guān)鍵是要解決好活體的無損溫度測(cè)量技術(shù)。(2)超聲外科手術(shù)是超聲治療的重要形式，它主要利用超聲空化和強(qiáng)烈的機(jī)械效應(yīng)來切斷、破壞生物組織。用超聲手術(shù)刀進(jìn)行外科手術(shù)，可以快速、準(zhǔn)確而又省力地切割組織，具有止血、無感染等優(yōu)點(diǎn)，而且刀頭的溫度并不高。(3)超聲可以引導(dǎo)穿刺進(jìn)行活檢、引流，也可以進(jìn)行治療。例如超聲引導(dǎo)下對(duì)腫瘤的介入治療，直接注入藥物，以治療腫瘤。

目前三十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)4)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在超聲中應(yīng)用利用現(xiàn)有的Ｂ型超聲成像設(shè)備獲得數(shù)據(jù)，經(jīng)過三維數(shù)字成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)超聲的虛擬探查(左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、上下反轉(zhuǎn)等)，例如乳腺腫瘤的三維重建和虛擬顯示，可以作為手術(shù)方案的技術(shù)支持；骨關(guān)節(jié)的三維重建和虛擬顯示，可以作為康復(fù)方案的技術(shù)支持。這方面的研究也會(huì)進(jìn)一步深入。

目前三十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)5)計(jì)算機(jī)化的超聲成像技術(shù)目前已成功應(yīng)用的方面有:計(jì)算機(jī)的聲束控制技術(shù)，以PC機(jī)為平臺(tái)構(gòu)成的超聲掃描儀(超聲診斷儀)，PACS和超聲的遠(yuǎn)程技術(shù)，包括超聲數(shù)據(jù)(圖像)的遠(yuǎn)程傳輸和遠(yuǎn)程控制超聲掃描等?計(jì)算機(jī)技術(shù)與超聲圖像的最新結(jié)合是采用開放結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像，讓用戶使用時(shí)感到十分方便；系統(tǒng)的核心是計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)的控制功能由屏上的游標(biāo)或手觸摸屏選擇，有多種語言可供選擇；系統(tǒng)與DICOM、PACS、和其他remotescanning系統(tǒng)相兼容?可以預(yù)見，計(jì)算機(jī)化超聲成像這個(gè)趨勢(shì)將越來越深入和廣泛?目前三十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)目前的發(fā)展趨勢(shì)5.一些基礎(chǔ)性研究這方面的研究包括:超聲散射元的信號(hào)仿真，利用血液動(dòng)力學(xué)中的一些現(xiàn)象總結(jié)成一些近似方法，例如動(dòng)量守恒法、近似等速表面積法計(jì)算血流流量，仿真和測(cè)量血管中的湍流、渦流及其頻譜特征等?？傊梢灶A(yù)見未來，醫(yī)學(xué)超聲將會(huì)繼續(xù)有較大的發(fā)展，并在醫(yī)學(xué)臨床診斷領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。

目前三十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)一、超聲波的定義及特征:超聲波的定義：超聲波是聲波的一種，是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播；頻率在16-20000赫（Herz）的聲波人耳可以聽到稱為可聞聲波；頻率高于20000赫的聲波，人耳聽不到稱為超聲波。超聲波和聲波一樣，也是一種機(jī)械波。超聲波亦有縱波和橫波之分。超聲波與普通聲波特性相比：1、頻率高、波長(zhǎng)短2、由超聲波所引起的媒質(zhì)微粒的振動(dòng)即使振幅小，但加速度大，可產(chǎn)生很大的力量。第一章:超聲診斷的聲學(xué)基礎(chǔ)目前三十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲換能器壓電效應(yīng)PiezoelectricEffect逆壓電效應(yīng)ConversePiezoelectricEffect目前三十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)超聲波治療探頭目前三十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)工業(yè)用超聲波探頭

目前四十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)壓電陶瓷片目前四十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)診斷用B型超聲波探頭目前四十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)目前四十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)基本概念換能器——是把一種能量轉(zhuǎn)化為另一種能量的設(shè)備，我們主要討論聲換能器，即把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能或聲能，或者相反。產(chǎn)生超聲波的裝置分為兩類：機(jī)械方式電氣方式目前四十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)1.壓電效應(yīng)PiezoelectricEffect1880年法國物理學(xué)家居里兄弟(PaulJacquis和PierreCurie)首先發(fā)現(xiàn)結(jié)晶物質(zhì)具有壓電現(xiàn)象(Piezoelectricity)。1881年李普曼(G.Lipmann)根據(jù)熱力學(xué)概念預(yù)言壓電現(xiàn)象是可逆的，同年居里兄弟證實(shí)了壓電效應(yīng)的可逆性，即逆壓電現(xiàn)象目前四十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)目前四十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)壓電體未收外力時(shí)，兩側(cè)不帶電荷壓電體受到壓縮力兩側(cè)帶電荷壓電體受到拉力兩側(cè)帶電荷（與B相反）目前四十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)正壓電效應(yīng)（directpiezoelectriceffect)在某些晶體的一定方向上，受到應(yīng)力（拉力或壓力）而形變時(shí)，在晶體的兩個(gè)受力界面上，引起內(nèi)部介質(zhì)正負(fù)電荷中心相對(duì)位移，從而產(chǎn)生符號(hào)相反的束縛電荷，其電荷密度與所施加的外力成正比例，這種由于機(jī)械力的作用而激起電介質(zhì)晶體表面電荷的效應(yīng)，稱為正壓電效應(yīng)（DirectPiezoelectricEffect)目前四十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)壓電體兩側(cè)加電場(chǎng)時(shí)，長(zhǎng)度伸展壓電體兩側(cè)加與（d）相反電場(chǎng)時(shí)，長(zhǎng)度壓縮目前四十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)逆壓電效應(yīng)（conversepiezoelectriceffect)如果在晶體表面沿著電軸方向施加電壓，則由于電場(chǎng)作用，引起內(nèi)部電介質(zhì)正負(fù)電荷中心相對(duì)位移（受到電場(chǎng)拉曳而分離），而這一極化位移又導(dǎo)致晶體的幾何形變這種相反的壓電效應(yīng)，稱為逆壓電效應(yīng)（conversepiezoelectriceffect)。目前五十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)三、超聲的發(fā)生和接收的原理1、超聲的發(fā)生是利用逆壓電效應(yīng)的原理，而超聲的接收是利用正壓效應(yīng)的原理。超聲診斷儀的探頭里安裝著具有壓電效應(yīng)性質(zhì)的晶體片，由主機(jī)發(fā)生高頻交電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與晶體壓電軸方法一致，壓電晶片沿一定方向發(fā)生壓縮和拉伸，當(dāng)交變電流在20KHz以上時(shí)即產(chǎn)生超聲，這種現(xiàn)象為逆壓電效應(yīng)，當(dāng)有回聲時(shí)，作用致電晶體片上，則晶體片上產(chǎn)生電荷，這種現(xiàn)為正壓電效應(yīng)。

2、超聲在介質(zhì)中傳播的過程中，遇到不同聲阻抗的界面，反射回來的聲能到達(dá)壓電晶片。根據(jù)正壓電效應(yīng)的原理，回聲的機(jī)械能變?yōu)殡娔?，主機(jī)再將其轉(zhuǎn)變的電信號(hào)經(jīng)過處理，放大在熒光屏上顯示出來。a、當(dāng)電信號(hào)顯示為振幅高低不同的波型時(shí)即為A型超聲診斷法。b、顯示為點(diǎn)狀回聲掃描時(shí)即為M型超聲診斷法。C、顯示輝度不同的點(diǎn)狀回聲進(jìn)而組成圖象時(shí)即為B型超聲診斷法。d、顯示超聲的多普勒（Doppler）效應(yīng)所產(chǎn)生的差頻時(shí)即為D型超聲診斷法;以上也分別為超聲示波、超聲點(diǎn)狀回聲掃描、超聲顯象和超聲頻移等診斷法。目前五十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)第一章:超聲診斷的聲學(xué)基礎(chǔ)四、超聲波的表示方法：質(zhì)點(diǎn)的位移α=Asinωt質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度V=ωAcosωt=Vmcosωt質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加速度b=-ω2Asinωt=-Bsinωt（了解質(zhì)點(diǎn)往返運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）目前五十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)第一章:超聲診斷的聲學(xué)基礎(chǔ)五、超聲波的物理量1、聲速：振動(dòng)狀態(tài)（即位相）在單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離稱為波速，也稱之相速。其波速為：G為媒質(zhì)的切變彈性模量和楊氏彈性模量、為介質(zhì)的密度。（在液體和氣體中只能傳播縱波）注：聲波的傳遞過程實(shí)質(zhì)上是能量的傳遞過程目前五十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)第一章:超聲診斷的聲學(xué)基礎(chǔ)2、周期和頻率波的周期：一個(gè)完整波形通過介質(zhì)中某固定點(diǎn)所需的時(shí)間叫作周期，用T表示。波的頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過介質(zhì)中某固定點(diǎn)完整波的數(shù)目叫作頻率，用f表示。T=2π/ω=1/f3、波長(zhǎng)：同一波線上相鄰的位相差為2的兩質(zhì)點(diǎn)的距離。λ=Tu=u/f波長(zhǎng)既決定于介質(zhì)的性質(zhì)u，也決定于波源的頻率f或周期T4、聲壓縱波在彈性媒質(zhì)內(nèi)傳播過程中，媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的壓強(qiáng)是隨時(shí)間變化的，媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的密度時(shí)疏時(shí)密，從而使平衡區(qū)的壓力時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，結(jié)果導(dǎo)致有波動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)（Pw）與無波動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)（Po）之間有一定額壓強(qiáng)差（Pw-Po），這一波動(dòng)壓強(qiáng)稱為聲壓。5、聲強(qiáng)聲強(qiáng)即是聲音強(qiáng)度的簡(jiǎn)稱，它代表聲音能量的多少。聲學(xué)中，聲強(qiáng)是指單位時(shí)間(單位時(shí)間是指1秒鐘），聲音通過垂直于聲音傳播方向單位面積(單位面積是指1平方厘米）的聲能量，它的度量單位是瓦／米2，符號(hào)W／m2

目前五十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)6、聲壓級(jí)和聲強(qiáng)級(jí)：（1）數(shù)量級(jí)表示法N=A/A0單位：倍稱N為A相對(duì)于A0的倍數(shù)。常在已知A0時(shí)以N表示A的數(shù)量但當(dāng)A>>A0時(shí)，N很大。更簡(jiǎn)明地，可表示為：LA=1gN=1g(A/A0)單位：貝爾(B)又因N＜10時(shí)，LA＜1，故常表示為：LA=101gN=101g(A/A0)單位：分貝(dB)稱LA為：A相對(duì)于A0的數(shù)量級(jí)，A0為A的參考值?？梢姡褂脭?shù)量級(jí)時(shí)，必須指出參考值的大小。A/A0125101001000100001000001g(A/A0)00.30.712345101g(A/A0)0371020304050第一章:超聲診斷的聲學(xué)基礎(chǔ)目前五十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)第一章:超聲診斷的聲學(xué)基礎(chǔ)(2)聲強(qiáng)級(jí)（LI）LI=101g(I/I0)分貝（dB）稱LI為：I相對(duì)于I0的聲強(qiáng)級(jí)，I0為I的參考值。（3）聲壓級(jí)（LP）由I=P2/ρC，I0=P02/ρC可得：LI=101g（I/I0）=101g(P2/P02)=201g(P/P0)分貝（dB）定義：LP=201g(P/P0)分貝（dB）稱LP為：P相對(duì)于P0的聲壓級(jí)，P0為P的參考值。（4）說明：①對(duì)同一聲波量，相對(duì)于同一參考聲波量，恒有LI=LP；②超聲診斷儀回波信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍L0=101g(Iman/Imin)>100dB,即：Iman/Imin=1010(100億)倍，或Pman/Pmin=105(10萬)倍。③如未指明參考聲強(qiáng)，默認(rèn)值I0=10-16W/cm2,這是當(dāng)f=1kHz時(shí)，人耳能聽覺的最小聲強(qiáng)，國際通用。目前五十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)第一章:超聲診斷的聲學(xué)基礎(chǔ)6、聲阻抗率介質(zhì)的密度與超聲在介質(zhì)中傳播速度的乘積稱聲阻抗率。聲阻抗率值一般為固體>液>氣體。ZS=P/v=ρC超聲在密度均勻的介質(zhì)中傳播，不產(chǎn)生反射和散射。當(dāng)通過聲阻抗不同的介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的交界面上產(chǎn)生反射與折射或散射與繞射。目前五十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)第一章:超聲診斷的聲學(xué)基礎(chǔ)六、超聲的傳輸與衰減1、波的疊加原理：在兩列波重疊的區(qū)域里，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移，等于兩列波分別引起的位移的矢量和。2、反射、折射與透射：凡超聲束所遇界面的直徑大于超聲波波長(zhǎng)（稱大界面）時(shí)，產(chǎn)生反射與折射。成角入射，反射角等于入射角，反射聲束與入射聲束方向相反（圖A）。垂直入射時(shí)，產(chǎn)生垂直反射與透射（圖B）。反射聲強(qiáng)取決于兩介質(zhì)的聲阻差異及入射角的大小。垂直入射時(shí)，反射聲強(qiáng)最大。反射聲能愈強(qiáng)則折射或透射聲能愈弱。進(jìn)入第二介質(zhì)的超聲繼續(xù)往前傳播，遇不同聲阻抗的介質(zhì)時(shí)，再產(chǎn)生反射，依次類推，被檢測(cè)的物體密度越不均勻，界面越多，則產(chǎn)生的反射也愈多。

A：成角入射時(shí)反射與折射。B：垂直入射時(shí)反射與透射目前五十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點(diǎn)