组织声参数测量.doc

实验一：组织声参数测量一、实验目的与方法：1、了解生物组织超声参数的各种实验测试方法。2、掌握生物组织声衰减系数测定的方法。3、辐射压力法测量声衰减。二、实验设备及仪器：声学实验水槽、透声薄膜、下端带有圆盘形声吸收靶的电子秤、新鲜离体牛肝组织、生物组织脱气装置、超声声功率计、刻度尺、HIFU治疗头、HIFU水处理装置、HIFU功率源等。治疗头参数：直径: 150mm ，频率: 0.84MHz ，焦距: 110mm 。三、实验原理：声功率：是指单位时间内通过与声传播方向垂直的面积上的声能。一般是指平均声功率。-声强：通过与声传播方向垂直的单位面积上的声功率。-声辐射压力：是指由声辐射能所引起的径向恒压力。当媒质中存在某一物体或不同媒质界面时，声辐射压力更容易显现并可测量。-。辐射压力的产生是声波传输能量的直接结果，在数值上等于声波动量的时间变化率。当连续声波入射到靶面上时，就会对靶在传播方向产生一个不随时间变化的辐射压力。当靶与一敏感的力平衡元件相连接时，即可直接测出这个辐射压力的值。理想的全吸收靶，当声波垂直入射时，由可得（声强反射系数r1=0）；对于理想的全反射靶，声波垂直入射时，由可得（声强反射系数r1=1）。为避免声源与靶之间形成驻波，常常使声束与靶的垂直方向成角，此时靶上受到的辐射压力为当把厚度为D的组织样品置入声源与靶之间时，先后测量出置入样品前后的辐射压力值F和F1，可由公式计算得到。四、实验内容：1、将新鲜离体牛肝组织切割成10*10*2cm3、10*10*4cm3，置于生理盐水中进行负压脱气30min。2、利用带有全吸收靶的电子秤测量自由场中声波的声辐射压力。3、利用带有全吸收靶的电子秤测量加入不同厚度的离体牛肝组织后的辐射力。4、根据辐射力与衰减吸收之间的关系计算出牛肝组织的声衰减系数。改变电压值，重复实验数次，取平均值。 表1 实验数据记录表治疗头工作电压（v）1100V1100V1100V电子秤读数（g）辐射力（N）电子秤读数（g）辐射力（N）电子秤读数（g）辐射力（N）未加入牛肝2.69.8*2.59.8*2.69.8*牛肝厚度： 2.8 （cm）2.2-2.2-2.6-牛肝厚度： 3.0 （cm）2.2-2.1-2.3-五、实验结果： （2.8cm）平均：0.260.260.200.33（3.0cm）平均：0.220.240.250.18六、思考题：描述生物组织的超声性质的物理参数有那些？主要物理参数有;声速、超声吸收系数、超声衰减系数、超声背向散射系数、声学非线性参量B/A 等等。声衰减系数、声吸收系数、散射吸收之间的区别和联系？联系：无论是声吸收衰减还是散射衰减都是导致声衰减的因素区别：衰减:声波在非理想煤质中传播时，随着距离的增加伴随能量的减少，这种现象叫声衰减；其中衰减的因数包括（扩散衰减、散射衰减、吸收衰减）；通常说的衰减是能量损耗的总和；而吸收衰减是能量通过各种机制转变成热能的那一部分；散射时声波传播方向上散去的能量最后都会被煤质吸收转化为热能各自系数可以根据不同的方法和公式测得:瞬态热电偶法测量超声吸收 系数：辐射压力法测超声衰减：插入取代式脉冲测衰减：7、 心得个人觉得该实验简单易操作，但相关的公式和原理推论非常复杂，作为一个非入门者可能说真的难弄懂，而且此实验误差特别大，主要原因：实验非纯水，而且前一组组的同学在操作后下一组接着操作时没有更换