超声波备课讲稿

超声波

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。

我们的耳朵只能分辨频率为20至2万赫的声音，频率比人的听频范围高的声波就叫做超声波。不同的动物可听到的声波频率范围不尽相同。狗可以听到一些超声波，所以训练员可以用超声波哨子呼唤他的爱犬。超声波对於蝙蝠更为重要，这种动物是靠超声波来“看”世界的!

蝙蝠先会发出一连串超声的尖叫声，声波遇到障碍物便会反射，就像我们向山谷拍手会听到回声一样。由于超声波的频率高，相对较少出现绕射现象，所以回声十分清晰。蝙蝠分析回声的方向和回传时间，便可以知道环境的精确图像。人们根据蝙蝠“看”事物的原理，发明了声纳探测器，用来测量水深。船只上的发射器先向海底发射超声波，再由另一些仪器接收和分析反射回来的讯息，从而得到整个海床的面貌。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

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。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。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。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。

①B超将A超的幅度调制显示改为亮度调制显示；

②B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；

③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。

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。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。

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

B型超声也还存在下述问题：①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；②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；③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。

超声波检查五个月的大象宝宝7月31日，在耶路撒冷的一家动物园，几名来自柏林野生动物研究机构的专家在为一只怀孕的母象做超声波检查。这只名为“塔马”的大象在英国与一只名为“埃梅特”的公象通过人工授精成功怀孕。经过检查，“塔马”腹中5个月大的宝宝发育正常。大象一般要经过22个月的漫长妊娠期。7月31日，在耶路撒冷的一家动物园，一只怀孕的母象在做超声波检查前沐浴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。

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。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。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。”利用超声波照射红血细胞释放治癌药物

据英《新科学家》报道：在北爱尔兰科尔雷恩的Gendel公司工作的莱斯.拉塞尔最近宣称，一种拯救生命的药物不久就可能通过病人自己的红血细胞携带的药物“鱼雷”高度精确地射向有病的器官，然后用超声波集中照射有病的癌组织，使红血细胞“爆炸”，让药物精确地释放在它需要的位置，这样既可以杀死癌细胞又不致于使有强烈毒性的抗癌药物损害其他的健康细胞。

Gendel公司正在研制一种自动化装置，可以容纳从病人身上抽取的约20毫升的红血细胞；然后让红血细胞通过电场，在超声波作用下，细胞膜打开一些小孔，并装进药物；再用电脉冲将小孔关闭，使药物密封其中。过2-3小时后，医生就可将这种装有药物的红血细胞重新注入到病人体内。这样，装有药物的红血细胞就会在体内循环，且循环时间可连续4个月，因此必然会到达癌细胞上。这时用超声波照射肿瘤区时，循环到这里的红血细胞就会打开缺口甚至“爆炸”，释放出其中的药物。通过调节超声波照射时间的长短，可以调节药物的释放量或实现完全“爆炸”。由于超声波只照射有病区，因此在健康细胞处的装有药物的红血细胞不会爆炸释放药物，因而也不会损害健康细胞。

C型超声诊断仪

在B超广泛地应用于医疗诊断后，人们希望获得与X透视相似的图像，这就是C型超声诊断的图像。C型与B型的成像都是二维图像。但C型的成像画面是与超声束垂直的，它与B型扫描面相差90°。C型检查肿瘤组织，能显示出肿瘤组织的扩大范围，这在临床诊断中极为重要。F型超声诊断仪

F型与C型的原理基本相同。只不过C型超声仪的延迟电路控制的距离选通门的开启时刻是个可调常数。而F型的距离选通时间是随位置变化的函数。这样，F型的成像画面不是一个平面，而是一个由位置函数决定的曲面。

F型成像画面可从三维角度去观察体内组织及病变情况。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。

超声波的作用1、机械作用2、空化作用3、热作用超声波的应用，

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2、雾化

超声雾化器利用超声波方法使液体生成1~5um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。

3、空化作用

不用洗衣粉也能洗干净衣服？一种运用超声波技术的新型洗衣机人们彻底“抛弃”洗衣粉。普通洗衣机一般是用洗涤剂与衣物上的污垢发生化学反应，再用清水将污垢排出机外，达到洗净衣物的目的。但是，这种洁净作用比较有限，只能清洁衣物表面，衣物表面残留的洗衣粉或洗涤剂还会刺激人体皮肤。

与传统洗涤方式不同，超声波洗衣机主要利用超声波的“空化”作用，产生巨大能量，将污垢从衣物上“震”下来溶解到水中，然后再通过内筒的转动对衣物进行摔打和水流穿透，洗净衣物。

用超声波洗衣，最大的优点是环保。普通洗衣粉中，起去污作用的是一种叫磷酸钠的助剂，含磷酸钠的污水排入地下后会造成水质污染；无磷洗衣粉采用的代磷剂４Ａ沸石也会污染水质。超声波洗衣机不仅无污染，而且比普通洗衣机节水三分之一。

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。4、探伤射线陶瓷管周向探伤机射线探伤机数字式超声波探伤仪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

我国在世界首次利用超声波导入鱼病疫苗获得成功

新华网海口6月14日电（记者周佩琪）我国在世界首次利用超声波导入鱼病疫苗获得成功。这项国家重点科技攻关项目，日前在海口通过了专家组的技术鉴定，专家认定其为“达到了世界同类研究的领先水平”。由中国科学院南海海洋研究所和海南大学承担的中国国家863海洋领域819青年专题项目“超声波导入鱼病疫苗的研究”，利用鱼病疫苗的超声波免疫接种技术，可以对5-8CM的幼鱼批次接种疫苗100尾（每次作用时间2分钟），每分钟接种2500至3000尾，较传统方法接种速度提高10倍。

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。

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。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5％—7％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80％—85％提高到85％~90％。

利用超声波去除多余