超声波PPT课件

1,.,二百多年以前，意大利有一位科学家叫斯勃拉采尼，他曾花了好几年的时间，专门研究蝙蝠的行为。他发现蝙蝠既不靠眼睛也不靠鼻子辨别方向，而是靠耳朵辨别方向。但是斯勃拉采尼终究也没搞清楚其中的奥秘。,超声波,2,.,现在我们知道，蝙蝠是靠发射一种人类听不见的声波超声波，然后接收反射回来的超声波来判断飞行方向的。人们还受蝙蝠的启发，制成现代的无线雷达和超声雷达。,3,.,那么何谓超声波呢？人能听到的声波的频率大约从20赫到2万赫，频率低于20赫的叫次声波，高于2万赫的就叫超声波。蝙蝠发出的超声波的波长约为0.5厘米，在飞行时每秒钟发出大约30个超声讯号，在接近障碍物1米时，增加到每秒中60个讯号。,4,.,5,.,6,.,超声波的特点：,1、频率高,2、波长短,3、方向性好,4、穿透能力强。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度,7,.,现代制造超声波的仪器，其主要部件是一块压电石英晶片，在频率高达几十万赫的交变电压的作用下，产生规则的振动，发出超声波。,超声波的原理,1、产生超声波：逆压电效应,2、接收超声波：压电效应,8,.,A型超声波诊断仪,A型超声波诊断仪是幅度、调制型（amplitudemodulatedmode）的简称。A型显示是超声技术应用于医学诊断中最早、最基本的方式。它主要适用于检查肝、胆、脾、眼及脑等简单解剖结构，测量线度以及获得回波幅度的大小和形状，通过分析回波幅度的分布以获得组织的特征信息。,9,.,临床诊断中的应用范围A型超声波诊断仪可用于许多科室，其中最有代表性的应用是脑中线位置的测量。一般正常人脑中线位置通过颅骨的几何中心，最大偏差0.3cm。用双迹A型诊断仪测量若脑中线偏移0.3cm，则应考虑有占位性病变。此法检查无痛苦，准确性高。,10,.,展望A型诊断仪是最早应用于临床的超声设备。由于B型诊断仪的出现，A型诊断仪已经面临被淘汰的边缘，目前只在脑中线测量等方面还在应用。但是A型诊断仪在组织的判别和确定（或称组织定征）、生物测量和生物组织检查方面都具有很高的准确性和特异性。目前只有几家国外厂家在生产标准化的A型诊断仪。,11,.,B型超声波诊断仪,基本原理B型（brightnessmodulationmode）超声，（简称B超）为辉度调制型，是在A超基础上发展起来的，它的工作原理与A超基本相同，也是利用脉冲回波成像技术。因此它的基本构成也是由探头、发射电路、接收电路和显示系统组成。,12,.,B超将A超的幅度调制显示改为亮度调制显示；B超的时基深度扫描时加在显示器垂直方向上，并使声束扫查受检体的过程与在显示器水平方向上的位移扫描相对应；在回波信号处理与图象处理各环节上，大部分的B超都应用了专门的数字计算机控制数字信号的存储与处理以及整个成像系统的运行，使图象质量大为提高。,13,.,从1952年用B型超声成像仪对肝脏标本显像以来，经过10年的不断发展，第一代单探头慢扫描B型断层显像仪在临床上开始应用。70年代又相继出现了第二代快速机械扫描和高速实时多探头电子扫描超声断层显像仪。80年代，以计算机图像处理为主导的自动化、定量化程度更高的第四代超声显像仪步入了应用阶段。当前超声诊断正向着专门化、智能化发展。,14,.,应用范围B型实时成像仪用于诊断的依据是断层图像的特征，主要由图像形态、辉度、内部结构、边界回声、回声总体、脏器后方情况以及周围组织表现等，它在临床医学方面应用十分广泛。1.在妇产科中的探测可以显示胎头、胎体、胎位、胎心、胎盘、宫外孕、死胎、葡萄胎、无脑儿、盆腔肿块等，也可以根据胎头的大小估计妊娠周数。,15,.,2.人体内部脏器的轮廓及其内部结构的探测如肝、胆、脾、肾、胰和膀胱等外形及其内部结构；区分肿块的性质，如浸润性病变往往无边界回声或边缘不气，若肿块有膜时其边界有回声且显示平滑；也可显示动态器官，如心脏瓣膜的运动情况等。3.表浅器官内部组织探测如眼睛、甲状腺等内部结构的探查和线度的测量,16,.,17,.,B型超声也还存在下述问题：显示的是二维切面图像，对脏器和病灶的空间构形和空间位置不能清晰显示；由于切面范围和探查深度有限，尤其扇扫时声穿较小，对病变所在脏器或组织的毗邻结构显示不清；对过度肥胖病人，含气空腔（胃、肠）和含气组织（肺）以及骨骼等显示极差，影响显像效果和检查范围。,18,.,19,.,20,.,21,.,22,.,23,.,来自柏林野生动物研究机构的专家在耶路撒冷一家动物园为一只怀孕的母象所做的超声波检查图像。,24,.,4D超声波成像系统第一台4D超声波成像系统于2002年才研制成功。与3D超声波成像系统相比，4D超声波成像系统可以使得医生即时地观察胎儿在子宫内的动态运动，判断胎儿的发育情况。4D超声波检查可以显示出检查部位的整个容积，从而可以分析整个组织结构，从各个方向观察人体器官的活动。,25,.,英国科学家利用4D超声波成像系统发现胎儿出生前就会微笑,据英国卫报13日报道，科学家首次使用4D超声波成像系统发现，婴儿在出生前数周就会微笑、眨眼和大哭。现在专家们可以讨论这个胎儿会笑的现象：胎儿咧嘴而笑是一种情绪反应或者只是一种生理反应帮助胎儿为出生后适应外面的世界做好准备。,26,.,新生儿为什么不笑？胎儿可能在胚胎发育26周之后才会笑，但是新技术发现，胎儿在第8周时肢体运动就开始了，在第11至12周时就会跳跃与转动躯体，在第15周时手指就能进行复杂的运动，在第20周时就会张口打呵欠。产科医生司图亚特坎贝尔在伦敦一家私人诊所，使用了澳大利亚研制的这种4D超声波成像设备，经过两年的观察与研究对胎儿出生前的运动和行为特点有了一些突破性发现。坎贝尔在接受媒体采访时说：“一个新生儿在出生后6个周还不会笑，这个现象值得我们注意。但是在出生前，大多数胎儿会经常微笑，这可能意味着胎儿在子宫中无忧无虑不受干扰。但是胎儿出生后数周内置身于一个奇怪的环境中，而且受到一些相对性的创伤，所以就不再笑了。”,27,.,28,.,29,.,30,.,31,.,多普勒超声诊断仪（DopplerUltrasound,D超）,根据多普勒效应制成的超声诊断仪称为多普勒超声诊断仪（D型超声诊断仪）。它在医学临床诊断学中用于心脏、血管、血流和胎儿心率等诊断。,32,.,超声波的作用,1、机械作用2、空化作用3、热作用,33,.,超声波的应用，,它可以用来清洗钟表一类的精密零件；也可以清洗大型的导弹壳体核反应堆里的热交换器。高频的超声波带有强大的振动能。将超声波入射载满水的容器，再放入需要的清洗的物件，水的振动便可去除物件上的尘垢，而不需直接接触物件的表面。眼镜公司替我们洗眼镜时就是用这种方法。,1、清洗,34,.,35,.,36,.,2、雾化,超声雾化器利用超声波方法使液体生成15um的细小微粒，形成气溶胶（aerosol），通过吸入药物气溶胶，达到治疗急性咽炎、慢性支气管炎等疾病的目的，广泛用于医院、诊所及家庭保健。,37,.,38,.,39,.,3、空化作用,40,.,41,.,42,.,4、切割、焊接,超声波塑料焊接机是熔接热塑性制品的高科技设备，它取代利用各种粘接剂结合塑料的传统方式，并且效率高、结合强度高、外表美观、对人体无害、有利环保等优势。,43,.,44,.,4、探伤,射线陶瓷管周向探伤机,45,.,射线探伤机,46,.,数字式超声波探伤仪,47,.,5、处理植物种子,6、利用超声波可以制成超声雷达，对海洋的开发和利用,48,.,49,.,本课题组带头人、海南大学海洋生物病害学博士周永灿说，我们这项研究，确定了5-15CM的青石斑鱼和真雕的安全超声参数和最佳超声参数，建立了一套较为完善的适用于鱼病疫苗超声免疫的操作程序和技术方法。专家组组长、生物化学教授苏永全称，超声免疫法利用超声波能有效增加生物肌体皮肤和肌肉等组织通透性的原理，以传统的浸泡法为基础，通过超声作用显著提高进入鱼类肌体的疫苗数量，取得了十分理想的免疫保护效果。该法既综合了传统注射法和浸泡法的优点，同时又有效地克服了二者分别在操作便利程度、接种鱼苗大小以及免疫效果等方面存在的不足，真正达到了“注射法的免疫效果，浸泡法的操作便利”，且具有良好的推广应用价值，可产生显著的经济效益和社会效益。,50,.,据介绍，目前，海水鱼类养殖已成为世界各沿海地区最具潜力的经济增长点，仅中国就有海水鱼类养殖面积100多万亩，养殖产量超过15万吨。然而，在包括海水鱼类养殖的全部水产养殖中，病害的影响已成为制约其发展的主要因素。鱼类疾病传统的防治方式是以抗生素等化学药物防治。但是，化学药物的大量使用会造成许多不良影响。它会使病原生物产生显著的抗药性，直接影响疾病防治效果；还会严重污染水域环境，破坏生态平衡；更会影响鱼肉品质，直接危害人类健康。因此，研制鱼用疫苗等安全、卫生、高效的疾病防治新措施将是科学工作者的主攻方向。,51,.,日本利用超声波促进食品干燥脱水,日前，日本科学家将一项利用超声波技术促进食品干燥脱水的科研项目应用到食品工业中，并获得成功。利用该项技术对食品进行干燥时，超声波能够增加食品中水分的移动速度，加速食品脱水。用超声波和太阳能、温风形成的干燥系统，可将谷物糖浆、西红柿沙司、液蛋等干燥，水分从57干燥至0.5。干燥时间短、热量消耗少。还可用电气和超声波技术，配合适当压力的装置，可提高一般食品减压过滤或离心分离效率。超声波能加快水分分离，两种电极间流动的电流及电荷可使水分移动，提高其脱水效率。该技术适用于耐热性差的高黏度、高纤维性的难以干燥的食品，如含悬浊液、明胶状物食品的脱水。实验证明，水果泥脱果汁的回收率可从8085提高到8590。,52,.,利用超声波去除多余脂肪的装置,美国研究人员在墨西哥志愿者身上试验了一种新装置，该装置能利用超声波去除多余的脂肪。研制者LipoSonix公司证实，新装置能破坏脂肪组织，但不会对皮肤造成任何损害。试验结果表明，超声波作用不会引起皮肤或皮下细胞组织严重的炎症，也不会造成像血管脂肪性栓塞这样严重的并发症。,53,.,仪器研制者暂时还没有确切说明身体部位中被“处理过”的脂肪去了哪里，但他们认为，一部分脂肪被燃烧掉和被免疫系统消化掉，另一部分脂肪进入血流中，从那里消失或是沉积在另一地方。有些去脂方法也采用超声波，为的是在抽脂之前破坏脂肪组织，但是在去脂时