1醫(yī)學(xué)超聲原理-第一講-前言

醫(yī)學(xué)超聲基礎(chǔ)第一講緒論指定教材目前，關(guān)于生物醫(yī)學(xué)超聲的參考書很多；但是從教十年多來，一直很難找到一本非常適合本科生的教材。這也是編者下定決心編寫本書的主要原因之一。本書的內(nèi)容主要包括超聲物理基礎(chǔ)，壓電效應(yīng)與換能器技術(shù)，超聲成像診斷原理，超聲治療技術(shù)，醫(yī)學(xué)超聲實驗，醫(yī)學(xué)超聲的最新進展等。每章節(jié)都配置了一定量的練習(xí)與思考題，以幫助讀者鞏固書中的內(nèi)容，并提高分析解決問題的能力。為配合雙語教學(xué)，本書保留了關(guān)鍵專業(yè)詞匯的中英文對照。本書的特點是在注重基本概念，基本原理，基本方法的同時，兼顧一定的工程技術(shù)實用性，如包含聲場的數(shù)值模擬，超聲圖像的C語言程序處理，超聲波發(fā)射電路原理，換能器的匹配技術(shù)等。本書適合醫(yī)學(xué)超聲以及相關(guān)領(lǐng)域的本科生作教材，也可供該領(lǐng)域的研究生，科研及工程技術(shù)工作者參考。第一講緒論主要內(nèi)容關(guān)于本課程醫(yī)學(xué)超聲學(xué)概述超聲發(fā)展的歷史醫(yī)學(xué)超聲系統(tǒng)的分類什么是超聲波超聲波的應(yīng)用思考題一、關(guān)于本課程—主要內(nèi)容引言本課程的目標與考核方式對學(xué)生的幾點期望大綱參考書目1、引言談?wù)勀銓Α奥曇簟钡睦斫?？什么設(shè)備（物體）可以發(fā)出聲音？什么可以接收聲音信號？請舉例？聲波科學(xué)的定義是什么？什么是超聲波？生活中有哪些超聲的應(yīng)用場景？超聲在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？舉例說明？體檢的時候做過B超檢查吧！你知道B超的工作原理么？檢查過程中，給腹部涂抹的一層類似膠水的液體是什么？起什么作用？1、引言彩色多普勒測血流，其中的不同顏色代表什么？超聲波除了可以用來診斷之外？還可以治療疾病么？有哪些應(yīng)用？心動圖與心電圖是一回事么？聲波也是可以用來診斷和治療疾病的，這是我們這門課要講授的核心？指定教材1、引言一維超聲波信號人耳聽聲音

振動源振動傳播振動的介質(zhì)聲電轉(zhuǎn)換裝置AD采用數(shù)字化電信號應(yīng)用2、目標與考核方式方式：互動式教育，提高課堂效率，力爭學(xué)生花最少的時間學(xué)到最多的知識；體現(xiàn)公平，公正原則，成績反映你對本課程的掌握程度；真正學(xué)到知識，鍛煉學(xué)習(xí)能力，思維能力；提高課堂效率，避免老師滔滔不絕的講，學(xué)生該干什么干什么。本課程的目標目標：1、掌握醫(yī)學(xué)超聲的基本理論2、醫(yī)學(xué)診斷/治療等設(shè)備的基本原理與技術(shù)3、了解醫(yī)學(xué)超聲的最新進展4、掌握醫(yī)學(xué)超聲實驗的基本技能5、掌握醫(yī)學(xué)超聲的專業(yè)英文詞匯，能檢索閱讀該領(lǐng)域的英文文獻等；COURSEOBJECTIVES

Toteachstudentsthebasicconceptionsofmedicalultrasonicwave[1,2,3,5]Toteachstudentsthekeyprinciplesandtechnologyofultrasoundinmedicaldiagnosisandtherapy[1,2,3,5]Toprovidehands-onexperiencewithadigitalB-ultrasonicdiagnosticinstrument[1,2,3,4,5]Todevelopabilitytoapplymath，physics，digital/analogcircuitetcinbiomedicalultrasound[1,2,3,4,5]Tohavepotentialabilityforfutureeducationorjobinbiomedicalultrasoundfield[1,2,3,4,5]COURSEOUTCOMES

Basicknowledgeofmedicalultrasonicwave[a1]Potential

abilitytocalculatethesoundfieldanddesignultrasonictransducerinworkorlab[a1,c2,e1]Basicknowledgeofultrasonicimagingandtherapyinstruments[a1]Abilitytooperate,use,analysisultrasoundequipmentinwork,laborclinic[b1,b3,d1,g1]Potentialabilitytodevelopnextgenerationultrasoundequipment[a1,k2]指定教材2、目標與考核方式平時作業(yè)（包括專業(yè)英語翻譯）以及講解10％，不定期由學(xué)生分組上臺講解，通過互動了解學(xué)生對本課程的掌握情況，參與課件建設(shè)；課堂表現(xiàn)綜合10％，包括：課堂互動表象，出勤率，所提問題的質(zhì)量，主動性，課程建設(shè)，實習(xí)參觀等；考試70％（期中30%,期末占40％）；實驗10%考試內(nèi)容：以上課涉及到的內(nèi)容為主，基本概念，基本知識，基本方法。題目類型主要是，填空，選擇，判斷，翻譯，簡答，計算等。試題的總分是100分，20附加題。嚴格遵守考試紀律。第七周左右期中考試，期末考試，每次考試前預(yù)留一個星期復(fù)習(xí)時間；有英文題目。ASSESSMENTTOOLSHomework[1,2,3]10%MidtermExam[1,2,3]30%FinalExam[1,2,3,5]20%Labexperimentandreports[1,2,3,4,5]40%3、對學(xué)生的幾點期望良好的課堂秩序，不說話，不吃早點，不遲到早退；能與老師的主動交流，包括課程知識的交流等；嚴禁上課開手機，使用Pad上網(wǎng)等；遲到，曠課，請假累計超過3次將嚴重影響你的成績（隨機抽查，免修申請者除外）；遺留問題制度；聯(lián)系方式：Mail：jhniu@，Mobile個教學(xué)班的微信群4、大綱緒論第一部分、醫(yī)學(xué)超聲的物理基礎(chǔ)一、超聲基礎(chǔ)1、聲學(xué)原理，波動方程及其解2、超聲散射，衰減，反射，界面上波的反射與透射等3、超聲的生物組織特性4、多普勒效應(yīng)5、超聲生物效應(yīng)6、聲束聚焦二、超聲換能器1、原理，壓電效應(yīng)2、設(shè)計3、聲場計算4、用于診斷、用于治療換能器的區(qū)別4、大綱第二部分、超聲診斷設(shè)備的原理一、超聲診斷設(shè)備概述1、A超，M超，2、C超，F(xiàn)超，T超的原理與應(yīng)用二、B超聲診斷原理與應(yīng)用1、B超原理2、數(shù)字B超，模擬B超，彩超三、超聲顯微鏡以及超聲CT1、原理2、臨床應(yīng)用四、超聲多普勒1、原理2、臨床應(yīng)用4、大綱第三部分、超聲治療一、概述1、不同劑量超聲作用于人體各個組織器官的效應(yīng)二、高強度聚焦超聲（HIFU）1、原理2、設(shè)備3、臨床療效三、超聲外科設(shè)備1、超聲碎石機的原理與設(shè)備2、臨床應(yīng)用與療效四、超聲治療的其他應(yīng)用1、超聲電療法2、超聲藥物透入療法以及超聲霧化吸入療法4、大綱第四部分、超聲無損測溫1、基于時域的測溫方式2、基于頻域的測溫方式3、基于B超的測溫方式4、溫度場的計算域估計第五部分、醫(yī)學(xué)超聲圖像臨床應(yīng)用1、圖像處理2、疾病診斷等3、超聲造影技術(shù)第六部分、專業(yè)英語翻譯，醫(yī)學(xué)超聲最新文獻調(diào)研CATALOGDESCRIPTION:

PartOne:BasicconceptionsofultrasonicwaveAcousticalprinciple,Waveequationanditssolution,Scattering,attenuationandreflectionofultrasoundwave,Biologicalproperties,Dopplereffect,Biologicaleffect,Beamfocusing,UltrasonictransducerPartTwo:Ultrasonicdiagnosisandimage-formingprinciplePrincipleofA-Mode,B-Mode,M-modeandD-modeultrasonicimaging;DSCinDigitalB-modeultrasonic,highfrequencyultrasoundandultrasonicmicroscope,andotherultrasoundimagingequipment,suchasUltrasonicCT,etal.CATALOGDESCRIPTIONPartThree:UltrasonictherapyandapplicationPrincipleofUltrasonictherapy,HighIntensityFocusUltrasound(HIFU),andotherultrasoundtherapymethodssuchasUltrasoniclithotripter,Ultrasonicelectrotherapy,Ultrasonicdrugpenetrationtherapyetal;Ultrasonicnon-invasivetemperaturemeasuring.PartFour:ClinicalapplicationofultrasoundimagesPartFive:UltrasonicimaginganddiagnosisexperimentLaboratoryincludesbasicoperationofmedicalultrasonicequipment,ArtifactsimagingandanalysisPartSix:Newdevelopmentofultrasonictechnology3Dimagingtechnology,Elasticityimaging,TranscranialultrasoundstimulationCOURSETOPICSIntroductionThebasicconceptionsofultrasonicwaveWaveequationanditssolutionThereflectionandtransmissionofultrasonicwaveUltrasonicscatteringandDopplereffectThebiologicalpropertiesofultrasonicwavePiezoelectriceffectUltrasonictransducerThesoundfieldofultrasonictransducerPulseechotypeultrasonicdiagnosisinstrumentCOURSETOPICSB-ModeultrasonicanditskeytechnologyB-ModeultrasonicimagesanddiagnostictechniquesDopplerbloodflowmeasurementClinicalapplicationofultrasoundimagesTheprincipleandapplicationofHIFUTheclinicalapplicationofHIFUUltrasonicnon-invasivetemperaturemeasuringUltrasoniclithotriptorHigh-frequencyultrasoundandultrasonicmicroscopeThenewdevelopmentofultrasonictechnologyOtherultrasonicequipment5、參考書目參考書目1、UltrasoundinMedicine

MedicalScienceSeries

作者：Duck,FrancisA.

出版：Bristol;Philadelphia,Pa.InstituteofPhysicsPublishing,1998.2、MedicalImagingPhysics

作者：Hendee,WilliamR.;Ritenour,E.Russell,

出版：NewYorkJohnWiley&Sons,Inc.(US),2002.3、AcousticalImaging.Vol.25

作者：Halliwell,Michael.;Wells,P.N.T.

出版：NewYorkKluwerAcademicPublishers,2002.5、參考書目4、聲學(xué)及醫(yī)學(xué)超聲——生物醫(yī)學(xué)聲學(xué)，王鴻樟19915、生物醫(yī)學(xué)超聲工程，周康源1991

6、醫(yī)學(xué)超聲學(xué)－－原理與技術(shù)，萬明習(xí)，卞正中，程敬之。西安交通大學(xué)出版社7、超聲醫(yī)學(xué)，周永昌郭萬學(xué)主編1989，

8、

臨床超聲診斷學(xué)，錢蘊秋主編1991，9、超聲診斷設(shè)備原理與設(shè)計，馮若主編1993年

10、超聲治療學(xué)，馮若汪蔭棠1994年

11、超聲換能器設(shè)計，陳桂生1984年

12、超聲醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)教程，馬琳孫冬梅1995

13、《醫(yī)學(xué)超聲成象機理》作

者:

白凈出版社:

清華大學(xué)出版社ISBN

:

730202884，原

價:

￥2014、《醫(yī)學(xué)超聲及應(yīng)用》，作者：吳水才,楊春蘭,白燕萍，市場價:￥19.00，北京工業(yè)大學(xué)出版社;第1版(2012年8月1日)指定教材二、概述醫(yī)學(xué)超聲是一門交叉學(xué)科，涉及物理，材料，工程，計算機，醫(yī)學(xué)和生物學(xué)等多門學(xué)科。醫(yī)學(xué)超聲是生物醫(yī)學(xué)工程的重要學(xué)科之一。超聲在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，包括診斷，治療，理療，美容等。三、超聲發(fā)展的歷史20世紀初，航海與軍事的需要。泰坦尼克號失事，以及二戰(zhàn)時，德國潛艇擊沉盟軍無數(shù)的船艦。為什么水下用聲波通信，而不用無線電波呢？1917年，法國科學(xué)家保羅-郎之萬發(fā)現(xiàn)了逆壓電效應(yīng)，首次使用了主要由石英晶體制成超聲換能器。1942年Dussik和Firestone首先把工業(yè)超聲探傷原理用于醫(yī)學(xué)診斷。用連續(xù)超聲波診斷顱腦疾病。1946年Firestone等研究應(yīng)用反射波方法進行醫(yī)學(xué)超聲診斷,提出了A型超聲診斷技術(shù)原理。1949年召開的第一次國際超聲醫(yī)學(xué)會議，促進了醫(yī)學(xué)超聲的發(fā)展。1945年，A·Firestone制成A型脈沖超聲檢測儀

三、超聲發(fā)展的歷史1958年，Hertz等首先用脈沖回聲法診斷心臟疾病，開始出現(xiàn)“超聲心臟圖描記法“、現(xiàn)在稱為“超聲心動圖描記”．亦即“M型超聲心動圖。同期，出現(xiàn)了兩維B型顯示原理和生物組織超聲散射特性研究的報導(dǎo)．1955年Jafre發(fā)現(xiàn)鋯鈦酸鉛壓電材料(PZT)，這種人造壓電材料性能良好，易于制造，極大地促進了工業(yè)和醫(yī)用超聲技術(shù)的進一步發(fā)展。（遺留問題查找PZT的英文單詞）三、超聲發(fā)展的歷史70年代后期，微型計算機在超聲診斷儀器中得到使用，如探頭的掃描、圖像的數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換DSC、圖像的數(shù)字掃描處理DSP、儀器操作的程序控制、各種功能的自動檢測與顯示等。DSC和DSP的出現(xiàn)使醫(yī)學(xué)超聲儀器向高度技術(shù)性能邁進了一大步。HIFU高強度聚焦超聲。超聲碎石機等超聲治療設(shè)備的出現(xiàn)。四、醫(yī)學(xué)超聲系統(tǒng)的分類1、按照波形分類連續(xù)波脈沖波2、按照利用的物理特性分類回波式超聲診斷儀透射式超聲診斷儀3、按照超聲診斷設(shè)備體系分類A型超聲診斷儀M超聲診斷儀B型超聲診斷儀4、多普勒血流診斷儀四、醫(yī)學(xué)超聲系統(tǒng)的分類5、C型，F(xiàn)型超聲診斷儀6、超聲全息診斷設(shè)備7、超聲顯微鏡8、超聲CT9、超聲外科設(shè)備10、超聲治療設(shè)備五、Whatisultrasound?Ultrasoundiscyclicsoundpressurewithafrequencygreaterthantheupperlimitofhuman

hearing.Althoughthislimitvariesfrompersontoperson,itisapproximately20kilohertz(20,000hertz)inhealthy,youngadultsandthus,20

kHzservesasausefullowerlimitindescribingultrasound.Theproductionofultrasoundisusedinmanydifferentfields,typicallytopenetrateamediumandmeasurethereflectionsignatureorsupplyfocusedenergy.Thereflectionsignaturecanrevealdetailsabouttheinnerstructureofthemedium,apropertyalsousedbyanimalssuchasbatsforhunting.Themostwellknownapplicationofultrasoundisitsuseinsonographytoproducepicturesoffetusesinthehumanwomb.Thereareavastnumberofotherapplicati