超声原理及趋势
超声基本知识点
超声基本知识点超声是一种用于诊断和治疗疾病的非侵入性医疗技术，由于其无创、方便、准确等特点，被广泛应用于临床医学领域。
本文将介绍一些超声的基本知识点。
一、超声的定义和原理超声是一种机械波，其频率超过了人类能够听到的上限20kHz 的声波，一般在1MHz~20MHz之间。
超声的产生是通过电信号控制超声发射装置震动，产生机械振动，形成超声波。
当声波碰到物体时，会被反射、散射、吸收或折射。
接收器将被反射或散射后的超声波转换为电信号，然后由计算机进行处理，形成图像。
超声成像原理是利用超声波在物体内部的传播和反射等特性，获取被检测物体内结构的信息，产生影像来进行诊断。
二、超声检查的常见类型超声检查分为常规超声、彩超、经颅超声、内窥镜超声、超声多普勒等多种类型，其中常规超声应用最为广泛，主要用于对内脏器官、肿瘤、胎儿等进行检查。
彩超则是针对常规超声无法明确诊断时，对某些影像特征明显的病变进行检查，如心脏、乳腺、甲状腺等疾病的诊断。
经颅超声则是针对颅脑疾病的诊断，其主要应用于颅内血管疾病的诊断和监测。
内窥镜超声主要用于消化道、泌尿系统等腔内病变的检查。
超声多普勒检查则可以查看血流速度、血流分布情况，可应用于心血管疾病和妇产科等方面的诊断。
三、超声检查的准备和注意事项超声检查一般不需空腹或特殊准备，但要按医生安排的时间到达检查场所进行检查。
为了保证检查效果，应掌握正确的呼吸方法，避免过度呼吸导致心跳加速或呼吸加深，影响图像质量。
在妇科超声检查中，女性要选择月经后5~10天进行检查，避免月经期间过于混浊，而妊娠妇女不得采取胃肠净化等准备措施进行检查，以免产生副作用。
四、超声检查的优点和缺点超声作为一种无创、安全、高可靠性的检查方法，具有诊断准确度高、重复性好、影响小、容易进行动态观察等优点。
而超声的缺点则是无法穿透骨头和气体，对于骨骼结构或肺部等区域的检查效果较差。
此外，其成像质量的好坏也会受到对检查器材构造的要求以及检查人员的专业技能等因素的限制。
超声波技术在生物学中的应用及发展趋势
超声波技术在生物学中的应用及发展趋势超声波是一种高频声波，可以在物体中产生压缩波和剪切波，因此被广泛应用于生物学领域中。
本文将从医学、动物学和植物学三个方面探讨超声波技术的应用及发展趋势。
一、医学方面1.1 临床应用超声波在医学影像方面扮演着重要的角色。
它能够通过人体组织和器官的声学特性来生成二维和三维图像，以显示出身体内部器官和结构的形态和运作状况。
此外，还有一些新型的超声波技术正在不断发展，如超声弹性成像技术、超声造影技术、超声血流成像技术等，它们能够提供更为详细、准确的医学信息，包括肿瘤等疾病的鉴别诊断、损伤评估、器官功效分析、心血管疾病研究等。
1.2 细胞生物学超声波除了在医学影像方面应用外，还在细胞生物学方面有一定的应用。
超声波能够以不同频率和波形作用于细胞，从而改变其功能和物质运输过程。
这些作用包括细胞膜的离子通道的打开与关闭、胞内细胞骨架的改变、胞内通过胞骨架的物质运输量的变化等。
此外，还有基于超声波的微流体液体混合、细胞培养、细胞破碎、DNA舒张、共聚焦去色离子等一系列生物学实验技术。
1.3 生物物理学超声波对It水平的生物物理学也有一定的应用。
例如，使用微腔承载超声波定位的转动体系可以实现分子旋转的定向控制。
超声波也能够作为一种对于元件的加热源，从而实现对于元件温度的特定控制。
此外，还可以利用超声波打激芯片的技术解决微通道芯片制作过程中对于表面性状和结构的控制问题。
二、动物学方面超声波技术不仅在医学中有应用，而且在动物学中也有十分广泛的应用。
基于超声波的动物学研究主要有以下几个方面：2.1 生理学研究超声波可以测量动物器官的体积和功能，包括心脏、肝脏、脾脏、胆囊、盲肠、阴囊、肺部等。
这些技术对于纠正某些病理状况、预测生命经济利润和饲料效用等方面具有非常重要的参考价值。
2.2 动物行为研究超声波能够检测出频繁消化的动物婚交信号、动物应激情况、动物互动行为等信息，对于解析和理解一些特定的刺激环境和生态学机理具有重要意义。
超声波原理
超声波原理引言超声波是指频率高于20kHz的机械波，它在医学、工业和科学领域广泛应用。
超声波通过传播介质中的分子振动传递能量，具有穿透性强、方向性好、无电离辐射等特点。
本文将介绍超声波的原理及其应用。
超声波的产生超声波的产生主要依靠压电效应。
压电材料（如石英晶体、陶瓷等）在受到外力作用时会产生电荷分离，在电极上产生电势差。
当外力撤除时，电荷分布恢复正常，产生电荷重新分布的反应。
这种反应会周期性地产生机械振动，形成超声波。
超声波的传播超声波在传播过程中需要介质作为传导媒介。
在医学领域，常用的介质是生物组织。
超声波的传播需要满足声速、衰减系数以及散射等条件。
超声波的传播速度与介质的密度、弹性模量等因素有关。
传播过程中，超声波在介质中会因为散射和衰减而发生损耗。
超声波的应用医学领域超声波在医学领域应用广泛，包括超声造影、超声检测和超声治疗等。
其中，超声造影技术通过注射含有气体或微小气泡的造影剂，增强超声波对人体组织的成像能力。
超声检测技术可以用于检测人体内部的器官、肿瘤等病变情况。
此外，在超声治疗中，超声波可以用于聚焦破坏肿瘤组织，达到治疗的效果。
工业领域超声波在工业领域的应用也非常广泛。
在无损检测中，超声波可以探测材料内部的缺陷和结构。
在焊接、切割和清洗等工艺中，超声波被使用用于材料的加工和表面处理。
此外，超声波还被用于液位测量、流量控制、清洗等应用。
科学研究领域在科学研究领域，超声波被广泛应用于物质性质的研究。
通过测量超声波在物质中的传播速度和衰减系数，可以获得物质的弹性模量、密度、粘度等性质。
此外，超声波还可以被用于研究材料相变、与其他波的相互作用等。
结论超声波是一种频率高于20kHz的机械波，通过传播介质中的分子振动传递能量。
它具有在医学、工业和科学领域广泛应用的特点。
在医学领域，超声波被用于造影、检测和治疗等应用；在工业领域，超声波被用于无损检测、焊接和清洗等应用；在科学研究领域，超声波被用于研究物质性质和相变等。
超声波测距原理解读
超声波测距原理解读超声波测距技术是一种利用超声波波长短、传播速度常数和反射特性进行距离测量的方法。
它在工业、医疗、汽车等领域得到广泛应用。
本文将对超声波测距原理进行解读，帮助读者更好地理解和使用这一技术。
一、超声波测距原理超声波是频率高于人类可听到范围的声波，其频率通常在20kHz到1GHz之间。
超声波在物体表面产生反射时，可以通过测量反射的时间和传播速度来计算物体与探测器之间的距离。
超声波测距原理主要包括以下几个方面：1. 发射与接收：超声波测距系统通常由一个发射器和一个接收器组成。
发射器产生超声波信号，将其发射到目标物体上，并且能够接收目标物体反射回来的信号。
接收器会将接收到的信号转化为电信号。
2. 时间测量：通过测量发送信号出发后到接收到反射信号的时间间隔，可以计算出声波信号的往返时间。
3. 距离计算：在测得往返时间后，根据声波在空气中的传播速度（约为343米/秒），就可以通过简单的数学公式计算出物体与探测器之间的距离。
4. 精度与误差消除：超声波测距系统的精度受多种因素的影响，如探测器的精度、环境温度、气压等。
在实际应用中，可以采取一系列措施来减小误差，提高测量的准确性。
二、超声波测距应用领域超声波测距技术由于其高精度、长测距范围和对目标物体材质的适应性而得到广泛应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 工业领域：在工业自动化控制中，超声波测距技术广泛应用于液位测量、物体定位、堆垛机导航等。
通过测量物体与传感器之间的距离，可以实现自动控制和避免碰撞。
2. 医疗领域：在医疗领域，超声波测距技术被用于超声诊断、超声治疗和体外诊断等。
超声波可以穿透人体组织，通过测量声波传播时间和反射强度，可以获取关于器官结构、病变情况等信息。
3. 汽车领域：超声波测距技术在汽车倒车雷达系统中得到了广泛应用。
借助超声波传感器，汽车可以实时监测后方障碍物的距离，并发出警示信号，提高驾驶安全性。
4. 安防领域：超声波测距技术也被应用于安防系统中。
超声波技术原理
具有直线传播、反射、折射、干涉等特性，可在固体、液体 和气体中传播。
超声波的分类
按频率分类
可分为低频超声波（20-200千赫兹）、中频超声波（200-2000千赫兹）和高 频超声波（2000-20000千赫兹）。
按波形分类
可分为纵波、横波、表面波和板波等。
超声波的传播特性
传播速度
在同一种介质中，超声波的传播速度与普通声波 相同，但在不同介质中传播速度会有所不同。
应用范围
广泛应用于腹部、妇产科、心血管、颅脑等领域，如B超、彩色多 普勒超声等。
工业清洗与加工
工业清洗
超声波技术利用空化作用和声波振动，对物体表面和内部的污垢进 行高效清洗。
加工原理
通过换能器将高频电信号转换为超声波振动，在液体中产生空化效 应，形成局部高压、高温的液体射流，对物体表面进行清洗。
应用范围
设备成本
超声波设备通常较为昂贵，尤 其是一些高精度的设备，限制 了其在一些领域的应用。
操作难度
超声波技术的操作需要专业知 识和技能，对操作者的要求较 高，也增加了其应用的难度。
未来发展方向
智能化
高分辨率化
随着人工智能和机器学习技术的发展，超 声波技术将更加智能化，能够实现自动识 别、自动诊断等功能。
广泛应用于机械、电子、化工、航空航天等领域的清洗和加工，如清 洗电路板、去除焊接残留物等。
05
超声波技术的挑战与未来发展
技术挑战
信号干扰
超声波在传播过程中容易受到环 境噪声和其他电磁信号的干扰，
影响信号的准确性和稳定性。
穿透能力和分辨率
超声波的穿透能力和分辨率之 间存在一定的矛盾，难以同时 实现高穿透力和高分辨率。
超声医学影像技术的原理及应用前景
超声医学影像技术的原理及应用前景随着医学技术的飞速发展，超声医学影像技术作为医学影像学中的一个研究热点，越来越受到医学工作者的关注。
本文将从超声医学影像技术的原理、应用以及未来展望三个方面进行阐述。
一、超声医学影像技术的原理超声医学影像技术是利用超声波在生物组织中传播的声波成像方法，它采用超声波作为探测器，通过声学透过法，照射到被检测对象，产生声波反射信号，并将反射信号传至超声接收机进行处理，最后呈现出图像。
超声波是由超声声源产生的几千赫或几百万赫的声波，经过聚焦后在人体组织内传播，反射后被探测器接收。
超声医学影像技术的成像原理是精确计算声波反射或折射在组织中的时间，并根据声波反射或折射的时间计算出组织各部位的声阻抗差异，从而显示出组织结构的图像。
超声波在体内传播速度稳定，可以很好地传递组织的结构信息，并且无辐射、无创伤，因此广泛应用于医学诊断中。
二、超声医学影像技术的应用超声医学影像技术是一种常见的医用成像技术，可以广泛应用于心血管、妇科、肝脏、胰腺、乳腺、腹腔等各种器官的检测及诊断。
在心血管领域，超声心动图可以帮助诊断心脏异常，血管瘤等，并且可以帮助测量心脏的功能参数，如心脏收缩力等。
在妇科领域，超声检查可以辅助妇科病变的病因诊断。
在肝脏领域，超声检查可以识别肝脏肿瘤、肝硬化等病变。
在胰腺领域，它可以了解胰腺的炎症、肿瘤等病变情况。
在乳腺领域，超声检查可以发现乳腺肿块和乳腺增生等病变。
在腹腔领域，超声检查可以检测脾、肝、胆、肾、胰腺等器官情况，包括肿瘤、囊肿、积液等。
除了医学诊断，超声医学影像技术也可以应用于疾病治疗。
超声介入技术是通过超声引导下的介入操作完成治疗的一种方法，广泛应用于消化道、心血管系统、肝胆等各种病症的治疗。
三、超声医学影像技术的未来展望在未来，随着超声医学影像技术的不断发展，其应用也会更加广泛。
首先，随着人口老龄化的加剧，测量年龄和健康的需求将越来越高，超声医学影像技术的需求也会随之增加。
超声波技术原理
超声波技术原理
超声波技术是一种利用超声波在物体中传播和反射的原理来获取物体结构和性质信息的技术。
超声波是一种频率高于20kHz （人耳听觉上限）的机械波，通过在材料中传播，通过与材料的界面反射或散射，可以获取材料内部的结构和性质信息。
超声波技术的原理主要基于两个原理：声学波传播和声学波的反射。
一、声学波传播原理：
超声波在材料中的传播速度基本是恒定的，当超声波通过材料时，它会传播到材料内部并与材料中的各种不同结构相互作用。
不同结构的材料会对超声波的传播产生不同的效应，包括声速、吸收和散射。
根据材料中超声波的传播速度的改变，可以通过测量超声波信号的传播时间来确定材料的厚度或深度。
二、声学波的反射原理：
当超声波从一个介质传播到另一个介质时，部分能量会被反射回来。
这种反射现象可以用来检测材料的界面、缺陷和其他结构信息。
通过测量超声波信号的反射时间和强度，可以判断材料的界面或内部的结构和缺陷。
基于以上原理，超声波技术可以用于各种应用，如医学超声成像、材料无损检测、建筑结构监测等。
在医学领域，超声波可以通过人体组织传播，对人体内脏器官进行成像；在工业领域，可以通过测量材料的超声波反射和传播时间来检测材料的缺陷
和性质。
通过合理应用超声波技术，可以非侵入性地获取到材料内部的结构和性质信息，实现无损检测和成像。
超声波技术在成像中的应用与发展
超声波技术在成像中的应用与发展超声波技术是一种非常重要的医学成像技术，它能够对人体内的器官、组织等进行成像，并且无需剖腹等手术，具有无创、安全等优点。
本文着重介绍超声波技术在成像中的应用与发展。
一、超声波成像的基本原理超声波成像技术是通过向人体内部发射高频声波，然后依据它们的反射和散射来得到影像的方法。
人体的不同组织和器官的密度和声阻抗都不同，因此当声波经过这些器官或组织时，会发生反射和散射，这些反射和散射就可以被接收到，并且转换为像素点。
在成像系统里面，像素点会被组合成为一张图像，用于病人的诊断。
二、超声波在妇科领域的应用超声波技术在妇科领域的应用比较广泛，主要包括以下几个领域：1、妇科肿瘤检测：超声波能够对妇科肿瘤进行有效的检测和分析，包括卵巢肿瘤、子宫颈癌、子宫内膜癌等等。
2、妊娠超声检查：超声波在妊娠超声检查中的应用也非常广泛。
妊娠超声检查是培育出胎儿所必需的必要检查之一，它能够检测胎儿的生长和发育情况。
3、妇科盆腔炎症检查：发生在女性盆腔的炎症是一种比较普遍的妇科疾病，超声波能够为医生提供相关的诊断和治疗信息。
三、超声波在心血管科领域的应用除了妇产科领域，超声波技术在心血管科领域的应用也非常广泛。
以下是超声波在心血管科领域的三个应用方向：1、心肌超声检查：心肌超声检查可以用来分析心脏的结构和功能，包括血管、房间和室间隔、瓣膜、心肌壁肥厚或扩张等等。
2、血流动力学检查：血管狭窄是一种心血管疾病，超声波可以用来检查血管狭窄的程度，以及评估心脏缺血缺氧的情况。
3、心血管介入诊疗：心血管介入诊疗是一种用超声波来帮助医生完成一些心血管手术的技术，如冠状动脉球囊扩张术、左房耳结构扇形切除术等。
四、超声波在其他领域的应用除了以上两个领域之外，超声波技术还在其他领域中得到了广泛的应用：1、神经科学：除了超声波能够用来检查和分析神经系统疾病之外，还能用来治疗各类神经系统疾病，如帕金森综合症、偏头痛等等。
超声波技术的应用与发展趋势探究
超声波技术的应用与发展趋势探究超声波技术是一种以超声波相互作用为基础的技术，广泛应用于医疗、工业、环保、军事等行业中。
它的应用范围非常广泛，从医学影像、质检、精密加工到环保检测都离不开超声波技术。
近年来，随着科技的发展，超声波技术也在不断地升级和演变。
本文将从应用案例、技术趋势、发展前景三个角度来探究超声波技术的应用与发展趋势。
一、超声波技术的应用案例1. 医学影像领域在医学影像领域，超声波技术已经成为一种非常重要的诊疗手段。
它可以用来观察人体器官的内部结构和功能，对于诊断疾病，监测疗效和预防疾病都有非常重要的作用。
目前，超声波技术在妇科、产科、血管病、胃肠病等方面应用广泛。
同时，还可以利用三维重建技术，将超声波信号转换为三维图像，使医生更加直观地观察病变区域。
2. 工业领域在工业领域，超声波技术也应用非常广泛。
例如在材料检测方面，可以利用超声波检测金属材料的缺陷以及深度等参数，提高检测的准确性和效率。
在无损检测方面，超声波技术也可以检测混凝土、钢筋混凝土等的缺陷与强度，以确保建筑物的安全。
此外，超声波技术还可以应用于汽车制造、航空工业等领域，促进生产效率的提高和产品质量的保障。
3. 环保领域在环保领域，超声波技术也有很大的应用前景。
例如在污水处理中，超声波技术可以通过震荡污水，使得污水中的有机物等被悬移，提高处理效率。
此外，还可以利用超声波技术清洗工业废气中的有害物质，提高工业废气治理的效果。
二、超声波技术的发展趋势1. 多功能化超声波技术将向多功能化发展。
以医学领域为例，目前的超声波设备不仅仅可以用于医学影像领域，还可以用于治疗领域。
此外，还可以将超声波技术与光学、磁共振进行组合，提高医学影像的准确性和诊疗效果。
2. 超高频化随着超声波技术制造技术的不断进步，超声波的频率将会越来越高，例如从现在的超声波频率40 MHz已经发展到100 MHz，而且仍处于不断升级和改进的阶段。
高频率的超声波拥有更高的分辨率和穿透力，可以观察到更细微的结构和病变，为医疗、工业领域带来更多的应用。
超声波的特性及在医学诊断中的应用价值
超声波的特性及在医学诊断中的应用价值1. 引言1.1 介绍超声波的基本概念超声波是一种机械波，其频率高于人类听觉范围内的声波，一般定义为超过20kHz。
超声波在空气中传播速度约为343米/秒，传播速度比空气中的声速更快，这使得超声波在医学诊断中具有独特的应用优势。
超声波是通过超声波探头发出的脉冲波，当波束遇到组织界面时，一部分波将被反射回探头，探头接收反射波并将其转化为电信号，再通过计算机处理形成影像。
超声波的基本特性包括频率、波长、速度、反射、穿透等。
在医学诊断中，超声波可以用于检查人体各种器官和组织的结构、形态及功能。
其应用场景包括但不限于产前检查、心脏病、脑部疾病、乳腺病、泌尿系统疾病等。
超声波在医学诊断中具有无辐射、实时性、价格低廉等优势，但也存在穿透深度有限、分辨率较低等局限性。
超声波在医学诊断中扮演着不可替代的重要角色，随着技术的不断发展，超声波技术将会在未来医学领域中发挥更大的作用。
1.2 阐述超声波在医学诊断中的重要性超声波在医学诊断中扮演着非常重要的角色，由于其高频振动和穿透力强的特性，能够在人体组织中产生明显的反射或散射，从而形成图像，让医生能够清晰地观察到人体内部的结构和病变情况。
与传统的X光检查相比，超声波检查不需要使用放射线，避免了对人体的辐射损伤，尤其适用于孕妇和婴幼儿等对辐射敏感的人群。
超声波检查具有无创伤性、无痛苦、无辐射、操作简便、成本低廉等优势，被广泛应用于医学诊断中。
在心脏病、腹部疾病、妇科疾病、乳腺疾病等方面，超声波检查均具有很高的诊断准确性和临床应用价值。
随着技术的不断创新和发展，超声波在医学诊断中的应用范围也在不断扩大，被越来越多的医院和临床医生所重视和采用。
超声波在医学诊断中的重要性不可忽视，对于提高医疗诊断的准确性和有效性起着关键作用。
2. 正文2.1 超声波的特性超声波是一种高频声波，它的频率超过人类能够听到的范围，通常在20kHz以上。
超声波具有以下特性：1. 能够传播在各种介质中：超声波可以在空气、水、固体等不同介质中传播，因此在医学诊断中可以通过不同组织的反射来获取影像信息。
举例说明超声波的工作原理及应用
举例说明超声波的工作原理及应用工作原理超声波是一种频率高于正常人听觉范围的声波，常用的频率范围为20kHz至1GHz。
超声波的工作原理基于声波的传播和反射原理。
1.发射超声波：超声波是由超声波发射器产生的。
发射器会通过激励电源或者震荡电流来激励振动元件，从而产生超声波。
2.超声波传播：发射的超声波经过介质传播。
在固体介质中，超声波沿着分子间的晶格传播。
在液体和气体介质中，超声波通过分子的碰撞和压缩传播。
3.超声波的反射：当超声波遇到介质的边界面，会发生反射。
反射波通过接收器接收并将其转化为电信号。
应用领域超声波的工作原理赋予了其广泛的应用领域，下面举例说明几个常见的应用领域。
1.医学领域：–超声波成像：超声波成像是医学中常用的无创检查方法之一。
通过发送超声波到患者体内，然后接收并分析反射回来的波，医生可以获得内部组织和器官的图像。
这种方法对于检测异常肿瘤、心脏病变、妊娠等起到重要的作用。
–超声波治疗：超声波在医学中还用于治疗，例如超声波刀。
超声波刀利用超声波的高能量来切割和凝固组织，可以用于手术中的切割和止血。
2.工业领域：–声纳：超声波在工业领域中应用广泛。
例如，声纳系统使用超声波进行距离测量，可以应用于水下测距及障碍物检测。
–清洗：超声波在工业清洗中也有应用，超声波通过声波的振动效应达到清洗的目的。
例如，超声波清洗机可以用于清洗电子元件、眼镜、珠宝等。
3.安全领域：–超声波传感器：超声波传感器用于测量距离，例如在汽车中用于倒车辅助系统。
超声波传感器可以发射超声波，并通过接收反射波的时间来计算距离，从而为驾驶员提供安全的倒车体验。
–声纳防御系统：超声波可以用于实现安全防护系统。
例如，某些安全门使用超声波来检测入侵物体或人体，一旦超声波被阻挡或遮挡，系统会发出警报。
以上仅是超声波应用领域的一小部分举例，超声波的工作原理使其在多个领域具有广泛应用的潜力。
注：本文参考了相关背景知识和资料，力求提供准确、客观的内容，以满足读者对超声波工作原理和应用领域的了解需求。
超声知识归纳总结
超声知识归纳总结超声技术是一种基于声波传播和反射原理的医学成像方法，它可用于诊断、评估以及监测疾病的发展。
本文将对超声知识进行归纳总结，包括超声原理、超声检查、超声诊断以及超声应用的领域等内容。
一、超声原理超声波是一种频率大于20kHz的声波，其传播速度和方向可以通过声速和入射角度来测量。
超声波经过物体后发生折射、反射、散射等现象，这些现象可用于形成超声图像，并提供有关被检查组织或器官的信息。
二、超声检查超声检查可以分为二维超声和三维超声。
二维超声是通过探头在患者体表上移动，获取不同角度的断层图像，并以此来观察和评估被检查部位的结构和功能情况。
三维超声则是通过使用探头进行快速扫描，获得更多角度的图像信息，从而生成真实三维图像。
在超声检查中，探头是承载超声波源和接收器的关键部件，其频率和形状的选择会根据被检查对象的不同而有所变化。
同时，患者和操作者的位置和姿势也会对超声图像的质量产生影响，因此操作者需要在检查过程中注意调整和优化。
三、超声诊断超声诊断是基于超声图像来分析和评估疾病情况的过程。
医生通过观察超声图像上的结构形态、血流情况、组织回声等特征来判断是否存在异常。
一般来说，正常组织通常呈现高回声，异常组织则可能呈现低回声、无回声或混合回声等。
超声诊断在很多领域中具有广泛的应用，如妇产科、心脏病学、消化系统、泌尿系统、肝胆胰脾等。
例如，超声在妇产科中可以用于孕妇孕期检查、胎儿发育评估、宫颈、子宫和卵巢病变的检查等。
四、超声应用领域1. 妇产科：超声在妇产科中被广泛应用，如孕妇常规检查、卵巢与宫颈病变检查等。
2. 心脏病学：超声心动图可以通过超声波图像来评估心脏结构和功能，用于检测心脏瓣膜疾病等。
3. 消化系统：超声可用于胆囊、肝胆胰脾等器官的检查和评估，例如胆囊结石、肝动脉瘤等。
4. 泌尿系统：超声在泌尿系统疾病的诊断和评估中有重要作用，如肾结石、前列腺增生等。
5. 乳腺病学：超声在乳腺疾病的检查中被广泛使用，如乳腺肿块的鉴别、乳腺纤维腺瘤的诊断等。
超声波治疗疾病的最基本机制
超声波治疗疾病的最基本机制摘要：1.超声波治疗疾病的基本原理2.超声波的物理作用机制a.热作用b.机械作用c.空化作用d.非热效应3.超声波在医学领域的应用4.超声波治疗疾病的优势和局限5.超声波治疗设备的发展趋势正文：超声波治疗疾病的最基本机制是通过声能传递和吸收特性来达到治疗目的。
超声波是一种高频声波，其频率通常超过20kHz，远远超过人类可听到的范围。
在介质中传播时，超声波会引起介质内分子的振动，从而产生一系列物理和生物学效应。
超声波的物理作用机制主要包括热作用、机械作用、空化作用和非热效应。
热作用是指超声波在介质中传播时，声能转化为热能，使介质温度升高，从而影响细胞膜的通透性和细胞的代谢活动。
机械作用是指超声波引起的介质内分子振动，对组织产生微细按摩作用，促进血液循环和新陈代谢。
空化作用是指超声波在介质中产生气泡，气泡崩塌时产生高压力脉冲，有助于松解粘连组织和破碎结石。
非热效应是指超声波对生物组织的生物效应，如细胞膜的破裂、蛋白质变性等。
超声波在医学领域的应用广泛，主要包括诊断和治疗。
在诊断方面，超声波可以对肝、胆、脾、肾等腹腔脏器及心脏进行辅助诊断。
在治疗方面，超声波可以用于治疗脑血管疾病、过敏性鼻炎等。
此外，超声波还应用于介入治疗、药物输送和雾化治疗等。
尽管超声波治疗疾病具有一定的优势，如无创性、安全性、无需麻醉等，但也存在一些局限。
例如，超声波在深部组织中的衰减较大，对深部组织的治疗效果有限；此外，超声波治疗的效果因个体差异而异，需要多次治疗才能达到预期效果。
未来，超声波治疗设备的发展趋势包括技术创新、智能化和个性化治疗。
技术创新方面，超声波设备将引入更高频率、更多功能的换能器，以提高治疗效果。
智能化方面，超声波治疗设备将结合人工智能技术，实现自动调节参数、智能诊断和远程监控。
个性化治疗方面，超声波治疗将根据患者的病情、年龄和体质差异，制定个性化的治疗方案。
总之，超声波治疗疾病作为一种非侵入性治疗方法，在我国医学领域得到了广泛的应用。
超声波的原理及医学应用
超声波的原理及医学应用一、超声波的原理超声波是指频率高于人类能够听到的20kHz的声波。
它是一种机械波，由震动物体产生，以波的形式传播。
超声波的形成源于压电效应，通过压电晶体的振动产生。
超声波的传输和反射是通过介质中的分子之间的相互作用完成的。
当超声波穿过物体时，它会与物体内部的结构相互作用，发生散射、吸收和透射。
对于医学应用，超声波在组织内的传播速度和衰减特性具有重要意义。
二、超声波的医学应用超声波在医学领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 超声诊断超声波的无创性和非放射性特点使其成为医学影像学中最重要的工具之一。
通过超声波成像技术，医生可以观察到人体内部的器官和组织结构，并对病变进行检测和诊断。
在临床上，超声波可以用于检测器官的形态和功能异常，如肿块、结石、肿瘤等。
2. 超声治疗超声波的能量和热量效应可用于医学治疗。
通过对病变区域的超声波照射，可以达到刺激组织修复、促进血液循环、加速药物输送等治疗效果。
超声波治疗被广泛应用于康复医学、理疗等领域。
3. 超声导引手术超声波成像技术可以用于手术导航和引导。
医生可以通过超声波成像仪观察手术目标的实时图像，辅助手术操作。
通过超声波导引手术，可以减少手术难度和风险，提高手术精确度和安全性。
4. 超声荧光成像超声波与荧光技术的结合，可用于临床诊断和研究。
超声荧光成像可以同时观察到超声图像和荧光信号，通过对比超声图像和荧光信号，可以获得更准确和全面的信息。
超声荧光成像被广泛应用于心血管疾病、肿瘤研究等领域。
5. 超声破碎超声波的高强度和能量可以用于物质的破碎和分解。
在肾结石或胆结石治疗中，可以使用超声波破碎设备将结石破碎成较小的碎片，方便排除。
超声破碎也可以应用于肿瘤治疗等领域。
三、结语超声波作为一种重要的医学工具，具有非常广泛的应用。
它在诊断、治疗、手术导航、医学研究等方面都发挥着重要的作用。
随着技术的不断进步和创新，相信超声波的应用前景将会更加广阔，为人类的健康事业带来更多的好处。
超声波成像技术的原理和应用
超声波成像技术的原理和应用超声波成像技术是一种利用声波传播的原理，通过电子仪器将声波信号转化成图像信号，从而实现对人体内部器官及组织结构的观察和分析的一种医学成像技术。
它已经成为了医学诊断中非常重要的技术手段之一。
本文将探讨超声波成像技术的原理和应用。
一、超声波成像技术原理超声波成像技术利用的是超声波在人体内部的传播。
超声波是一种机械波，其频率高于20 kHz，一般在1 MHz至15 MHz之间。
它在人体内部的传播速度快，且与组织的密度和弹性有关。
超声波产生的过程经过如下步骤：1、超声波发射：超声波的发射器会将电能转化为声能，产生高频波。
2、穿透人体：从超声波发射器发出的超声波会经过皮肤、脂肪、肌肉等层，进入体内。
3、与组织相互作用：超声波会与不同的人体组织产生相互作用。
不同的组织对超声波会有不同的反射、散射、吸收和折射的现象。
4、回声接收：超声波在穿过人体组织时，会与组织中的各种组分反射回来。
这些反射波呈现为一系列回声信号，由探头上的接受芯片接收。
5、数据处理：通过图像处理的算法，将接收到的信号转化为数字信号，并显示为一幅图像。
这一过程称为成像。
二、超声波成像技术的应用超声波成像技术是一种非常常用的临床医学成像技术。
接下来将会分别讨论其应用于妇科、心脏、肝脏等方面。
1、妇科超声波成像技术在妇科医学中应用非常广泛。
它可以检查女性生殖系统的各个器官，包括卵巢、子宫和输卵管等，对于妇科疾病的早期诊断和治疗非常有帮助。
例如，在妊娠早期可以通过超声检查来确定胎儿的位置、大小以及胎心率等信息，对于早期没有症状的流产、胎盘早剥等疾病也可以及时发现。
2、心脏超声波成像技术也可以应用于心脏病的检查和治疗。
心脏超声是一种无创性检测方法，可以检查心脏大小、结构、功能、活动和血流情况。
在医生对心脏病进行诊断和治疗时，心脏超声可以成为一种非常重要、无损的检查手段。
例如，在现代的手术操作室中，超声波成像技术可以在手术进行中实时地观察心脏内部的情况，以保证手术过程的顺利和安全。
超声波清洗原理及应用范围
超声波清洗原理及应用范围一、超声波清洗的概述超声波清洗是利用超声波的振动作用将悬浮在水中的微粒或污垢从物体表面或孔隙中清除的一种特殊清洗技术。
超声波清洗具有高效、无损、高频、节能等特点，被广泛应用于各个行业中的清洗工作。
二、超声波清洗的原理超声波清洗的原理主要包括超声波的产生和超声波对物体的作用两个方面。
2.1 超声波的产生超声波是指频率较高（超过20,000Hz）的声波。
超声波清洗是通过超声波发生器将电能转化为机械振动能，再通过换能器将机械振动转化为超声波能量。
2.2 超声波对物体的作用超声波通过介质传播时，会在介质中产生大量微小气泡，这些气泡在超声波的作用下不断生长和破裂，产生强烈的局部冲击力和涡流效应。
这种冲击力和涡流效应能够将污垢从物体表面或孔隙中剥离，并将污垢分散到清洗液中，从而实现清洗的目的。
三、超声波清洗的应用范围超声波清洗技术广泛应用于各个领域，主要包括以下几个方面：3.1 工业清洗超声波清洗广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造、电子电器等工业领域中的零部件和设备清洗。
其高效、无损且可自动化的特点使得超声波清洗成为工业清洗的理想选择。
3.2 医疗器械清洗超声波清洗被广泛应用于医疗器械的清洗和消毒工作。
在手术器械、牙科器械、医疗注射器等医疗器械的制备过程中，超声波清洗能够高效地去除细菌、血液、粉尘等污垢，确保医疗器械的洁净度和安全性。
3.3 实验室清洗超声波清洗在实验室中被广泛应用于玻璃仪器、实验器皿、试管等实验设备的清洗。
其能够高效地去除各种实验所产生的污垢，减少实验结果的误差，提高实验效果。
3.4 精密零件清洗超声波清洗在精密零件制造和维修中有着重要应用。
对于微小孔隙、细微结构的零件，超声波清洗能够深入到难以到达的部位，对其进行彻底清洗，从而确保零件的质量和性能。
3.5 家居清洗超声波清洗在家居清洗中也有一定应用。
例如，超声波清洗机可以用于清洗眼镜、首饰、手表等小型物品，能够高效去除上面的污垢，保持物品的光洁度。
超声检测技术的原理及应用
超声检测技术的原理及应用随着科技的发展，各种新的检测技术也在不断涌现，其中超声检测技术就是其中之一。
超声检测技术以声波的传播和反射特性进行检测，具有不损伤、快速、精确等特点，在医学、工业、航空等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍超声检测技术的原理及应用，以及其优缺点。
一、超声检测技术的原理超声波是指频率高于20kHz的声波，在传播过程中会遇到介质的变化，从而发生反射、折射、透射等现象。
利用这种特性，超声检测技术可以通过探头向被测物体发送超声波，并根据接收到的反射波进行分析和判断，以确定被测物体的内部结构和缺陷情况。
具体来说，超声检测技术通过探头内部的压电晶体产生超声波，将超声波发送到被测物体表面，发生反射后，探头又将反射波转化为电信号，进而进行信号处理和分析。
超声波传播速度和被测物体结构密切相关，因此可以根据超声波的传播速度和反射波的强度等信息，确定被测物体的材料、壁厚、裂纹等缺陷情况。
二、超声检测技术的应用超声检测技术是一种广泛应用的无损检测方法，其应用领域主要包括以下几个方面。
1.工业制造在工业生产中，超声检测技术常用于金属、塑料、陶瓷等材料的无损检测。
例如，汽车发动机零部件、钢铁管道和压力容器等，都需要进行超声检测以确保其质量和安全性。
此外，超声检测技术还可用于检测航空、航天设备中的涡轮叶片、航空器外壳等零部件的质量和安全性。
2.医学诊断超声检测技术在医学领域的应用十分广泛，特别是在产前检查、体内器官检查、肿瘤检测等方面。
在超声检测过程中，医生可以利用超声波在人体内部的反射情况，获取人体的内部结构和器官的形态、位置、大小等信息，从而帮助医生诊断疾病。
3.土木工程在土木工程中，超声检测技术可以用于评估混凝土结构物的质量和安全性，例如桥梁、隧道、水坝等。
通过超声检测，可以检测混凝土结构物中的裂缝、孔洞、质量不均等缺陷情况，从而保证其结构安全。
4.其他领域除了以上领域，超声检测技术还可应用于能源、生命科学、海洋科学等领域。
超声的原理及应用
超声的原理及应用
超声波是指频率超过20kHz的声波，它是机械波，需要通过介质传播。
超声波是由振动物体产生的，当物体振动时，会产生压缩和稀疏的区域，从而形成波动，这种波动通过介质传播，被人耳所听不到。
超声波的原理是通过发射器产生机械振动，将声能转化为机械能，然后传播到被测物体，被测物体将超声波吸收或反射，再由接收器将机械能转化为声能，通过信号处理可以获取被测物体的信息。
超声波在不同介质中的传播速度是不同的，利用这个特性可以测量介质的性质。
超声波有广泛的应用领域，主要包括医学影像、工业无损检测和环境监测等。
在医学影像中，超声波能够穿透人体组织，对内部器官进行成像，被广泛应用于超声心动图、超声检查等。
在工业无损检测中，超声波可以检测材料内部的缺陷，如裂纹、气泡等，被广泛应用于航空航天、汽车、铁路等行业中。
在环境监测方面，超声波可以用于监测大气污染、水质等，例如超声波雾化器可以产生细小的水雾颗粒来降低空气中的颗粒物浓度。
超声波具有频率高、穿透力强、不会引起辐射损伤等特点，因此在很多领域都有重要的应用价值。
超声波加工的原理及应用
超声波加工的原理及应用1. 超声波加工的原理超声波加工是一种利用超声波在材料中传播产生的声波和微震动对材料进行加工的技术。
其原理基于超声波的高频振动和能量传递特性。
以下是超声波加工的原理：1.1 超声波传播原理超声波是频率超过20kHz的声波，在介质中传播时会引起颗粒振动和局部温升。
超声波的传播中，介质分子之间发生相对位移和相对摩擦，从而产生能量传递。
这种能量传递可以用来改变材料的物理和化学性质，实现加工的目的。
1.2 超声波在材料中的作用超声波在材料中的作用主要包括以下几个方面：•振动和剪切：超声波的高频振动和强烈的剪切作用能够改变材料的形状和结构，实现加工和成型。
•渗透和扩散：超声波的传播能够促使液体渗透和扩散到材料内部，实现材料的均匀处理和改性。
•消除气泡：超声波能够产生微小的液滴和气泡，通过液体的振动和气泡的坍塌来清除材料表面或内部的气泡。
•加速反应速率：超声波的振动能促进化学反应的进行，提高反应速率和效率。
2. 超声波加工的应用超声波加工技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：2.1 制造业领域•金属加工：超声波振动加工可以用于金属焊接、切割、打磨和清洁等工艺。
它可以提高加工效率和质量，并减少能耗和工具磨损。
•塑料加工：超声波在塑料射出成型、熔融焊接和切割等加工过程中的应用得到了广泛应用。
它可以提高产品的精度和质量，并减少熔料的损失。
•晶体加工：超声波可以在晶体材料中产生声波震动，用于切割、打孔和加工微小结构等应用。
2.2 医疗领域•超声波刀：超声波刀在手术中被广泛应用。
它可以实现无创切割、凝固、消融和组织修复等医疗操作，减少手术创伤和出血。
•超声波治疗：超声波的振动和热效应可以用于物理治疗，如深部组织按摩、肌肉舒缓和疼痛缓解等。
2.3 环境领域•水处理：超声波可以用于水处理领域，用于去除水中的细菌、微粒和有机物等，实现水的净化和回收利用。
•大气治理：超声波震动可以用于大气中的颗粒去除和空气净化，减少空气污染和粉尘危害。
超声的原理及应用
超声的原理及应用超声波是一种机械波，在介质中传播时，会从一个声源出发，经过介质中的分子振动，从而传递能量。
超声波的频率通常超过人类能够听到的范围，即20 kHz 以上，因此也被称为超声波。
超声波的原理是利用声波在介质中传播时产生的一系列物理效应，包括声音的反射、折射、吸收、散射等。
当超声波遇到介质中的不均匀区域时，会发生反射或散射，从而产生回波。
利用这些回波的时间、强度、频率等信息，可以对介质进行成像或测量，从而实现诊断、检验、观察等目的。
超声波在医学领域有着广泛的应用。
超声诊断技术利用超声波的穿透和散射特性，可以对人体内部的器官、组织进行成像。
通过超声波成像，可以明确肿瘤、囊肿、结石等病变的位置、大小、形态等信息，及时发现疾病，辅助医生进行诊断和治疗。
超声波成像安全无害，无放射线，因此被广泛应用于妇产科、心血管科、消化内科、泌尿外科等各个领域。
超声波在工业领域也有着重要的应用。
超声波检测技术可以用于检测材料的缺陷、厚度、密度等物理特性。
超声波的穿透性强，可以检测各种金属、塑料、陶瓷等材料的内部结构，对于金属铸件、焊接件、管道等的质量检测具有重要意义。
同时，超声波也可以被用来清洗、焊接、切割、拼接等工艺中，提高生产效率，降低成本，保证产品质量。
除此之外，超声波还被应用于环境监测、生命科学、海洋探测、食品加工、农业科学等领域。
例如，超声波可以用来检测地下水位、土壤密度等环境信息；在实验室中，超声波可以用来破碎细胞膜、分离RNA、检测细胞活力等；在水下声学中，超声波可以用来测距、通讯、声纳探测等；在食品工业中，超声波可以用来清洗、杀菌、浸渍等处理。
总的来说，超声波作为一种无损检测技术，具有穿透深度大、分辨率高、安全无害等优点，因此在医学、工业、科研等领域都有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，相信超声波技术也会不断得到改进和创新，为人类社会的发展进步做出更大的贡献。
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其中 c1、c2 为声波在这两种不同媒质中的传播速度，并且 θ1=θ2。 如果入射波束在两种媒质的交界面发生反射，那么入射波束与反射波束的强 度之比为：
I 2 Z 2 − Z1 = I1 Z 2 + Z1
像，由于每帧图像线数甚多，图像清晰，扫查的空间范围较大。快速成像能显示 脏器的活动状态，也称为实时(Real Time)显像诊断法，但所显示的面积较小，每 幅图像线数与每秒显示的帧数相互约制，互为反比。按照扫描方式的不同，又可 分为电子线性扫描、电子凸阵扫描、机械扇形扫描和相控阵扫描等。 3. M(Motion Mode)型超声 M 超是在辉度调制型中加入慢扫描锯齿波，使回声光点从左向右自行移动扫 描，故它是 B 型超声中的一种特殊的显示方式。纵坐标为扫描时间线，即超声的 传播时间(回声代表被测结构所处的深度位置)，横坐标为光点慢扫描时间，当探 头固定一点扫查时，从光点的移动可观察反射体的深度及其活动状况，显示出时 间位置曲线图(Time Position Recording)。常以此法探测心脏，可获得心脏结构 与运动变化、血流时空信息及其周邻关系等定量结果，也称作 M 型心动图。如果 手持探头与光点移动同步扫查时，则可出现二维切面图，M 型超声多与 B 型或 D 型同时显示和应用。 4. D(Doppler)型超声 D 型超声也称多普勒超声。D 超采用多普勒效应原理，当超声发射体(探头) 和反射体之间有相对运动时，回声的频率有所改变，这种频率的变化称为频移。 频移的程度与相对运动速度呈正比。 距离变近则频率增加， 距离变远则频率减少。 其增减的数字(差频)可用检波器检出，用不同类型的仪器可显示出多普勒信号音 和多普勒曲线图，用脉冲多普勒可获得多普勒超声频谱图，通过它可观察血流的 方向和速度。利用多功能彩色多普勒可获得头部、颈部、心脏、腹部、妇科、胎 儿、泌尿系统等的二维图像，还可在回波断层图上迭加实时二维血流信号，其主 要应用包括： (1)多普勒超声听诊： 主要用于早期听取胎心、 胎动及胎心的监测等； (2)彩色多普勒超声：在二维声像图上提取多普勒信号，并显示出多普勒频谱图。 用脉冲多普勒可以探测心脏、血管内血液的流向、流速以及流量，并可同时听取 多普勒信号音。采用伪彩色编码技术，还可显示血流的向背方向。颜色的深浅， 代表血流的快慢， 通称彩色多普勒超声， 简称 CDFI(Color Doppler Flow Imaging)； (3)彩色三维经颅多普勒超声：经颅多普勒，通称 TCD (Tran-scranial Doppler)， 是用较低频率的多普勒超声从颞部探测大脑的前动脉、中动脉、前交通动脉、后 交通动脉及颈内动脉末段。通过枕骨大孔可以检出椎动脉颅内段、基底动脉和小 脑下后动脉的血流信号。彩色三维经颅多普勒超声是用两个探头扫查，将颅内血 管的各种轴向多普勒信号输入计算机，再重建三维动脉图。用伪彩色编码技术标 明动脉图中血流的方向和速度，从而显示出脑血管的模拟三维图像。 在现代超声诊断仪中，一个仪器往往可以双重显示或多重显示，即同时显示 两种以上类型，或在一个荧光屏上分别显示 B 型、M 型、A 型，或 B 型、超声诊断主要应用超声良好的指向性和与光相似的反射、散射、衰减及多普 勒(Doppler)效应等物理特性，采用不同的扫查方法，将超声发射到人体内，并在 组织中传播，当正常组织或病理组织的声阻抗有一定差异时，它们组成的界面就 会发生反射和散射，再将此回波信号接收，加以检波等处理后，显示为波形、曲 线或图像等。由于各种组织的界面形态、组织器官的运动状况和对超声的吸收程 度等不同，其回波有一定的共性和某些特性，结合生理、病理解剖知识与临床医 学，观察、分析、总结这些不同的规律，可对患病的部位、性质或功能障碍程度 做出概括性以至肯定性的判断。 超声诊断仪由主机和探头构成，均包括发射、扫查、接收、信号处理和显示 等五个部分。一个主机可以有一个、两个或更多的探头，而一个探头内可以安装 1 个压电晶片(例如 A 型和 M 型超声诊断探头)，或数十个以至千个以上晶片，如 实时超声诊断探头，由 1 至数个晶片组成一个阵元，依次轮流工作、发射和接收 声能。晶片由压电材料构成，担任电、声和声、电的能量转换，故也称为换能器。 按频率有单频、多频和宽频探头。实时超声探头按压电晶片的排列分线阵、环阵、 凸阵等，按用途又有体表、腔内、管内各种名称，有的探头仅数毫米，可进入冠 状动脉内。 超声诊断仪的种类很多，而且互有交叉，按照显示回波方式和空间的不同， 主要包括以下几种： 1. A 型(Amplitude Mode)超声 A 型超声是最早出现的一维超声诊断技术，它将声束传播位置上的组织按距 离分布的回波信息在显示器上以幅度调制的形式显示，并从回波的幅度大小、形 状及位置进行诊断，回波强则波幅高，回波弱则波幅低。纵坐标代表回声信号的 强弱，横坐标代表回声的时间(距离)。在同一示波屏上，可以显示单相或双相波 形。常用 A 型法测量界面距离、脏器径值以及鉴别病变的物理性质，它是现代各 种超声成像的物理基础。 2. B 型(Brightness Mode)超声 B 超是把组织的一个断层面上的超声回波信息以二维分布形式显示出来，组 织内的散射、反射回波信息以辉度调制方式显示，回波强则光点亮，回波弱则光 点暗。光点随探头的移动或晶片的交替轮换而移动扫查，由于扫查连续，可以由 点、线而扫描出脏器的解剖切面，它是二维空间显示，又称二维超声。按其成像 速度的不同，可分为慢速成像和快速成像，慢速成像只能显示脏器的静态解剖图
质点速率的幅度，如： px=p0exp(-αx) 其中 α 为幅度衰减系数，单位也是 m-1。超声波的幅度衰减随频率的升高而 增加，在衰减对频率的依赖性方面人体大多数组织表现出相似的特性。 当组织吸收使得强度降低时，声波能量转化为热能，使得组织的温度升高， 这就是超声波产生高温的基础。超声波能量转化为热能的主要机制有三种：(1) 传统的粘滞损失(Viscous Loss)；(2)分子驰豫(Molecular Relaxation)；(3)相对运 动损失(Rela-tive Motion Losses)。在软组织中最重要的作用就是分子驰豫，入射 超声波使得组织的分子结构发生可逆变化。通常分子的结构越复杂，它对超声波 的吸收作用就越大。 超 声 波 在 体 内 的 散 射 可 以 分 为 以 下 三 种 ： (1) 几 何 散 射 (Geometrical Scattering)；(2)随机散射(Stochastic or Probabilistic Scattering)；(3)瑞利散射 (Rayleigh Scattering)。 几何散射可以用光学定律来描述，因此在接触面较大的两种不同媒质之间， 应用反射定律和折射定律来确定折射波束和反射波束(图 1(a))。 如果入射角为 θ1， 反射角为 θ2，折射角为 θ3，则有：
超声医学设备原理及其发展趋势 程自峰 李永勤
兰州军区总医院器材科 超声是指高于人耳听觉范围的声波， 通常是指频率高于 20kHz 的高频振动机 械波，应用于医学诊断的超声频率一般在 1MHz 至几十 MHz 之间。自 1958 年商 用超声成像产品问世以来，超声医学设备以其实时性、对人体无损伤、无痛苦、 显示方法多样，尤其对人体软组织的探测和心血管脏器的血流动力学观察有其独 到之处而成为在医学中应用最为广泛的成像设备之一。同时在医学的其他方面也 受到越来越大的重视。 超声在医学中的重要作用在于它不但可以穿透人体，而且可以与身体组织相 互作用。超声波穿过人体时则还要经过折射和反射，这可发生在超声波经过的任 何交界面上，其作用就如同光束经过一个非均匀物质一样。超声波的波长很短， 从而易于窄脉冲波束的实现，因此超声换能器可以做得小而紧凑。 超声在临床应用中主要分为诊断与治疗两个方面：超声诊断采用的是较高频 率(多在 2MHz 以上)与较低声强的超声波，高频可提高对组织的分辨率，用以获 得清晰、细致的声像图，而低声强则可降低对组织损伤的副作用。超声治疗采用 的是较低频率(通常<1MHz)与较高声强的超声波， 低频超声增大对组织的穿透率， 而高声强(特别是聚焦后)超声可对组织产生生物效应，用以选择性破坏局灶性病 变。 一 超声传播的物理特性
2
其中 I2 为反射波束的强度，Z1 和 Z2 为交界面两种媒质的特征阻抗(图 1(b))， 这就是瑞利(散射)定律。透射波束比率的表达式为： I2 4Z1 Z 2 = I 1 (Z 2 + Z 1 )2 这就是脉冲超声成像的核心，它将“回波(Echoes)”解释为超声波束通过两 种不同媒质界面时所得到的信息。交界面上两种媒质的特性阻抗差异越大，被反 射的超声波也就越多，因此，如果入射波所在的媒质为空气，那么波束几乎全部 被反射。在医学中，肺部后面的结构就是这种情况，因此对于超声波而言，这部 分结构是无法显示的。 发生在交界面上的随机散射改变波束的反射，并且呈各向异性，它主要发生 在各器官内部。瑞利散射发生在很小尺度的结构中，如组织细胞或血液中的红细 胞。散射作用与散射的体积成比例，并与频率的变化成比例。尽管如此，散射作 用还是很弱的，但在基于多普勒频移的血液流速测量中却非常重要。
超声应用于治疗是利用了它辐射到组织细胞而产生的生物效应促使组织内部 产生的种种反应，例如因声吸收而产生的温热作用，使血管扩张，促进新陈代谢， 从而取得治疗疾病的效果。长期临床应用的结果表明，超声物理治疗对腰痛、神 经痛、关节炎、炎症性疾患以及难治性溃疡等都有显著的或较好的疗效。随着强 功率聚焦声束的引入，超声已开始应用到手术、碎石及治癌等领域，并取得了显 著的临床效果。 当超声强度在 0.1W/cm2 以下时，不会引起明显的生物效应。目前超声诊断 用的平均功率多在 0.01W/cm2 以下，对人体是无害的。但对生殖细胞、胚胎等娇 嫩组织是否有潜在性危害，尚待进一步的研究。 当超声强度在 0.1W/cm2 以上时， 会引起人体组织发生功能性和器质性变化， 由此而产生治疗作用。器质性的改变又分为可逆性的和非可逆性的，一般认为 3W/cm2 以上的超声强度对某些组织即可产生非可逆性的器质变化。低强度超声 治疗剂量一般在 0.2~2.5W/cm2， 为非损伤性疗法， 剂量在 3W/cm2 以上为高强度 损伤性超声治疗法，例如超声碎石、超声治癌、超声减肥、超声手术刀等。有的