人体 声阻抗
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b超回声不均匀的原理
B超,作为一种无创、无痛、无辐射的医学影像技术,在临床诊断中发挥着重要作用。
然而,有时在B超扫描中会出现回声不均匀的现象。
这究竟是怎么回事呢?
我们先要了解B超的工作原理。
B超通过高频声波在人体组织中的反射和传播,将声波的回声信号转换为图像信息。
人体组织中的不同结构和密度会形成不同的回声反射,从而在B超图像中呈现出不同的回声强度和分布。
当B超图像出现回声不均匀时,通常意味着被扫描的组织存在一定的不均匀性。
这可能是由于多种原因引起的,包括:
1. 组织结构差异:人体组织中的不同结构,如肌肉、脂肪、骨骼等,具有不同的声阻抗和反射系数,因此会产生不同的回声强度。
当这些组织结构分布不均匀时,就会导致回声不均匀的现象。
2. 病理改变:某些疾病或病理改变会导致组织结构的变化,如炎症、肿瘤、结
石等。
这些病变区域与周围正常组织的声阻抗和反射系数存在差异,因此会在B 超图像中呈现为回声不均匀的区域。
3. 设备参数和操作因素:B超设备的参数设置和操作方式也会对回声不均匀产生影响。
例如,探头的频率、增益、动态范围等参数调整不当,或者操作人员的手法不当,都可能导致回声不均匀的现象。
需要注意的是,回声不均匀并不一定意味着存在严重的问题。
在许多情况下,它是正常生理差异的表现。
然而,当B超图像出现明显的不均匀回声时,医生通常会进一步评估和分析这些区域,以确定是否存在潜在的疾病或病理改变。
B超回声不均匀的原理涉及到人体组织结构差异、病理改变以及设备参数和操作因素等多个方面。
了解这些原理有助于我们正确解读B超图像,为临床诊断和治疗提供准确的信息。
超声医学科主治医师-14(总分:50.00,做题时间:90分钟)一、(总题数:50,分数:50.00)1.增加脉冲重复周期可A.改善分辨力B.增加最大显示深度C.减少最大显示深度D.增大折射E.无意义(分数:1.00)A.B. √C.D.E.解析:2.频率加倍则波长是A.增大4倍B.增大2倍C.减半D.与波长无关E.增大1倍(分数:1.00)A.B.C. √D.E.解析:波长与频率成反比。
3.反射回声的强度取决于A.反射回声的量,声束的衰减程度B.声束的衰减程度,入射声束与界面的角度C.反射回声的量,入射声束与界面的角度D.反射回声的量,声束的衰减程度,入射声束与界面的角度E.声速的衰减程度(分数:1.00)A.B.C.D. √E.解析:4.在介质中发生吸收现象比率的术语叫A.衰减B.吸收系数C.波振D.放大E.扩散(分数:1.00)A.B. √C.D.E.解析:5.大多数人体组织的声阻抗在1.4~1.7(1×105瑞利),除了下列哪种A.骨、气体、肌肉B.骨、肌肉C.气体、肌肉D.骨、气体E.叽肉(分数:1.00)A.B.C.D. √E.解析:6.超声成像过程中,下列哪种脉冲长度对高分辨力而言是最重要的A.长B.短C.中等D.相等E.不等(分数:1.00)A.B. √C.D.E.解析:短脉冲分辨率高,穿透力弱。
7.对镜面反射体而言A.入射角等于反射角B.入射角大于反射角C.不取决于声束的角度D.入射角等于透射角E.入射角等于折射角(分数:1.00)A. √B.C.D.E.解析:8.正常心肌背向散射积分的最大值在A.舒张末期B.收缩末期C.舒张早期D.收缩早期E.舒张中期(分数:1.00)A. √B.C.D.E.解析:9.关于频谱多普勒技术的应用,不正确的是A.测量血流速度B.确定血流方向C.确定血流的种类如层流射流等D.了解组织器官的结构E.获得速度时间积分压差等有关血流的参数(分数:1.00)A.B.C.D. √E.解析:10.声像图中,形成强回声,其后方有声影的是A.皮肤B.脂肪C.纤维组织D.结石E.实质脏器(分数:1.00)A.B.C.D. √E.解析:声影指在常规DGC正补偿调节后,在组织或病灶后方所演示的回声低弱甚或接近无回声的平直条状区,高吸收系数物体(如骨骼,结石)下方具有声影。
1、超声医学:是利用超声的物理特性用于诊断人体疾病的一门影像学科。
2、声波:是一种机械波,是由频率在20~20 000 Hz之间声振动源激起的疏密波,该疏密波传播至人的听觉器官(耳)时,可以引起声音的感觉。
3、超声波:声波按其频率分类:<20 Hz为次声波,低于人耳听觉低限;频率20~20 000Hz之间为可听声;>20 000 Hz为超声波,高于人耳听觉。
诊断用超声波的频率在1~300 MHz之间,常用2~20 MHz。
4、频率(f):声波在介质中传播时,每秒钟质点完成全振动的次数,单位是赫兹(Hz)。
5、波长(λ):声波在一个周期内振动所传播的距离,单位是毫米(mm)。
超声波波长愈短,频率愈高,分辨率愈强。
6、声速(C):声波在介质中传播,单位时间内所传播的距离,单位是米/秒(m/s)。
人体软组织的平均声速为1 540 m/s,和水的声速相近。
7、声阻抗:即声阻抗率或声特性阻抗,可以理解为声波在介质中传播所受到的阻力,等于介质的密度与超声在该介质中传播速度的乘积。
设Z为声阻,ρ为密度,C为声速,则Z=ρ·C。
两介质声阻相差之大小决定其界面处之反射系数。
两介质声阻相差愈小,则界面处反射愈少,透入第二介质愈多;反之,声阻相差愈大,则界面处反射愈强,透入第二介质愈少。
8、反射、透射与折射:声波从一种介质向另一种介质传播时,由于声阻抗Z不同(密度ρ、声速C不同),在二种介质之间形成一个声学界面,如果该界面尺寸大于超声波波长,则一部分超声波能量返回到第一介质此即反射。
另有一部分能量穿过界面进入第二介质并继续向前传播,称为透射。
当两种介质的声速不同时,就会偏离入射声束的方向而传播,称折射。
9、散射:超声波在介质中传播,如果介质中含有大量杂乱的微小粒子,超声波激励这些小粒子成为新的波源,再向四周发射超声波。
10、衍射:超声波在介质中传播,如遇到的物体其直径小于1~2个波长时,则绕过物体继续向前传播,这种现象称为绕射(也称衍射)。
超声诊断学:研究和应用超声波的物理特性,诊断人体疾病的科学超声诊断成像原理:利用超声波在人体不同组织中传播的特性和差异反应来判断人体软组织的物理特性,形态结构和功能状态的一种非创伤性检查方法。
超声波传播速度:固体>液体>气体人体软组织中声速1540米/秒,头颅3360 空气332 超声波频率越高,声能吸收多,传播几率短,穿透力差,但分辨率高。
声阻抗:等于介质密度和声速的乘积人体正常组织声阻抗:骨骼>肌肉>肝脾>软组织血液>肾>乳房>脂肪反射:当超声波在介质中传播时,若介质中声阻抗相同,则其中不存在声学界面,不出现反射,当超声波通过两种不同声阻抗物质,而这两种介质形成的声学界面较大,超过了超声波的波长,超声束的部分声能就会在这个界面上范围的现象,介质间声阻抗差越大,反射越强透射:当超声速通过声学界面时,除一部分声能被反色,另一部分声能则超过声学界面进入第二种介质的现象。
折射:当入射声束不与界面垂直的进入第二种介质,则透射声束方向改变的现象散射:超声波在介质中传播遇到不规则小界面小于波长,就发生许多方向发生不规则反射折射绕射的现象。
吸收:超声波在介质中传播,由于介质粘滞性导热性影响,使声能耗损的现象。
衰减:由于声能的吸收,超声束在远处的扩散和界面上的反射与折射使声能在介质中随传播距离增加而减弱。
人体正常组织衰减:骨骼>肌肉>肾>肝>乳腺>脂肪>血液吸收与衰减的程度与超声频率、温度、介质粘滞性、导热性、传播距离有关。
会聚:声束在经圆形低声速区后,可致声束会聚,液性囊肿后方声束会聚后逐渐收缩变细发散:声束经圆形高声速区后,可致声束的发散。
实质性含纤维成分的原型肿块后方可见八字形声束发散。
多普勒效应:当一定频率的超声波由声源发射并在其介质中传播,如遇到与声源作相对运动的界面,则其反射的超声波频率随界面运动而发生改变的现象。
超声诊断的基础和原理超声是物体的机械振动波,它的频率高于20000赫兹。
而超声诊断则是以超声为基础,将超声检测技术应用于人体,通过超声诊断仪器检测生理或组织结构的数据和形态,从而侦测人体疾病一种诊断方法。
超声诊断频率一般为1-40兆赫兹,常用频率为2.2-10兆赫兹。
本文即就超声诊断的基础和原理进行相关介绍。
一、声源、声束、声场、分辨力1.1声源声源是指能产生超声的物体,一般组成成分为压电物质。
其中,超声的放射是逆压电效应,即电能转变为机械能,而接收的过程则与放射相反。
1.2声束声束是指自声源放射出的超声波,它的传播区域通常在小立体角中。
实际操作中,可使用声束聚焦的方法将声束变细,从而使最终成像更加清晰。
1.3声场声场可分为近场和远场两种。
近场是指声束宽度均匀,但声强不均匀的声场,而远场是指声束扩散,声强均匀的声场。
1.4分辨力分辨力可分为基本分辨力与图像分辨力两种。
前者是指在测量结果中,辨别同一声束线上两个细微之处间差异的能力,根据实际测量的方向关系可继续划分为轴向、侧向与横向分辨力。
后者是指组成最终成像的分辨力,可继续划分为细微分辨力与对比度分辨力,其中,细微分辨力针对的是图像上呈现散射点的大小,对比度分辨力则是指呈现不同回声信号间细小差异的能力。
二、人体组织的声学参数1.1密度(ρ)人体内不同组织的密度是声阻抗的重要构成之一,单位是g/cm3。
需要注意的是,实际密度测定需要在活体组织血供正常时进行,否则会导致测量值缺乏真实意义。
1.2声速(c)声速是指声波在介质中的传播速度,单位是m/s或mm/us。
人体内不同组织中的声速存在差异,通常情况下,由于组成成分及含量的差别,不同组织的声速可按逐渐降低的次序呈以下排布:固体物含量高、纤维组织含量高、含水量高、体液、含气脏器中的气体。
1.3声特性阻抗(Z)声特性阻抗是密度与声速的乘积,单位是g/( cm3·s)。
该参数可简称为声阻抗,在仪器生成的图像中,不同回声的形态变化主要是受声阻抗差异的影响。
听觉障碍的法医学鉴定听觉是一种经过大脑皮层分析的感觉,其由传音结构和感音器官构成,两个系统中任何部位因损伤或疾病导致结构或功能障碍,均可以引起听力下降。
听力测试是通过声音刺激听觉器官得出数据来显示听觉系统病变的技术,其目的是通过测试了解听觉功能状态,鉴别听力障碍的类型和程度。
临床法医学上的听觉障碍具的以下特点:1、以伴有中颅窝的颅底骨折多见,单纯迷路震荡、内耳损伤少见。
2、患者被延迟发现、未经检查治疗的情况较多见。
3、轻、中度听觉障碍多见,中等重度听觉障碍以上的相对少见。
4、老年性耳聋与听功能损伤并存占一定比例,鉴定时应考虑年龄衰减。
5、耳廓损伤占耳损伤的比例较小。
听觉障碍在临床法医学鉴定中涉及《人体重伤鉴定标准》、《人体轻伤鉴定标准(试行)》、《道路交通事故受伤人员伤残评定》、《劳动能力-职工工伤与职业病致残等级》等鉴定标准的诸多条款。
《人体重伤鉴定标准》第十七条要求一耳语言听力减退在91dB以上,第十八条要求两耳语言听力减退在60dB以上。
《人体轻伤鉴定标准(试行)》第十一条第四款要一耳听力减退达41dB,两耳听力减退达30dB。
《道路交通事故受伤人员伤残评定》和《劳动能力-职工工伤与职业病致残等级》也要求依据《WHO听力损失分级》进行伤残等级评定。
客观准确地评估听阈和确定听力下降的性质、听力损伤的部位是听觉障碍鉴定的前提。
听力检查方法1、纯音听阈测试按照国家标准GB/T16403-1996《纯音气导和骨导听阀基本测听法》规定,测试方法采用上升法或升降法进行纯音气导和骨导听阈的检测。
在纯音听阈检查结果异常时应在同一试验室进行复查,比较多次结果在各频率的符合性,若符合性不好(相同频率听阈相差大于15dB)时,说明有伪聋或精神性聋,则检查结果不能作为鉴定的依据,应进行客观听力检查。
纯音听阈只能说明受试者耳对各种频率纯音的听敏度情况,不能完全反映其听功能状态,例如感音性耳聋者常有“只闻其声,不明其意”的情况。
人体的声阻抗人体的声阻抗是指声波在人体内传播时所遇到的阻抗,它是描述声音在人体内部传播和反射的一个参数。
声阻抗是由声音传播介质的特性和人体组织的特性共同决定的。
声波在人体内传播时会遇到多种不同的组织和介质,包括气道、鼓膜、耳骨、颅骨、软组织等。
这些组织和介质的特性会对声波的传播产生影响,导致声阻抗的变化。
首先,声波在气道中传播时会遇到气体和组织的变化。
由于气体和组织的密度和声速不同,会导致声波的折射和反射。
例如,在声波传播到鼻子或喉咙时,气道的直径和形状会对声波的传播产生影响。
此外,气体中的水分和温度也会对声波的传播造成一定的影响。
其次,声波在鼓膜和耳骨等组织中传播时也会遇到一定的阻抗。
鼓膜是人体中传导声音的关键组织之一,它的质量、张力和形状会对声波的传播产生影响。
耳骨是传导声波的骨骼结构,它的质量和形状也会对声波的传播产生一定的影响。
此外,声波在颅骨和软组织中传播时也会受到一定的阻抗。
颅骨是人体头部的骨骼结构,它的密度和形状会对声波的传播产生影响。
软组织包括肌肉、脂肪和内脏等,它们的密度和流动性也会对声波的传播产生一定的影响。
人体的声阻抗可以通过多种方法来测量和研究。
例如,可以使用声音刺激人体的不同部位,然后通过微弱的反射声波来测量声阻抗。
这种方法被广泛应用于听力学和耳鼻喉科的研究中。
此外,还可以使用声音源和声音传感器来测量声阻抗,以研究声音通过人体各部分的传播特性。
研究人体声阻抗的意义在于了解声音在人体内传播的特性,为医学诊断和治疗提供依据。
例如,在听力学中,通过测量声阻抗可以评估人体的听觉功能和耳朵的病变。
此外,在声学和音乐学中,对人体声阻抗的研究也有助于理解声音在人体内部传播和感知的机制。
总之,人体的声阻抗是描述声音在人体内传播的一个参数,它受到声音传播介质和人体组织特性的共同影响。
通过研究和测量声阻抗,可以深入了解声音在人体内部传播的特性,并在医学诊断和治疗中得到应用。
超声检查的成像原理超声检查的成像原理是利用超声波在不同介质之间的传播性质以及其被组织结构反射、散射和吸收的特性,通过超声波和物体之间的相互作用,获取关于物体内部结构和组织特性的信息,从而实现对人体各器官组织的成像和诊断。
超声波是指频率超过人耳可接受范围(20 Hz - 20 kHz)的机械波。
超声波的频率一般在1 MHz至20 MHz之间,可达到几十百上千倍。
比可见光的波长长,故常称为高频声波。
超声波在生物体内的传播速度约为1540 m/s,因此可以实现较快的成像速度,成像精度也较高。
由于超声波的机械特性决定了它在人体组织中的传播和相互作用方式,因此可以通过超声波与组织之间的相互作用,来获取组织内部的结构信息。
在超声检查中,通常是通过超声探头产生超声波,并接收反射回来的信号。
超声波的产生是通过超声探头中的压电晶体完成的,压电晶体由压电陶瓷组成,施加电场时会引起晶体的压缩变形,压缩变形引起晶体内部电荷分布的改变,从而使晶体产生振动,并在晶体表面产生超声波。
超声波在检查过程中既可以直接与人体组织相接触,也可以经过传导介质(例如水、凝胶等)传入人体组织。
由于人体组织的声阻抗与超声探头直接接触的介质之间差异较大,所以在直接接触时会发生部分的反射,使得成像不够清晰,因此常常需要使用凝胶等传导介质来减小反射并提高成像质量。
超声波在传播过程中会被人体组织吸收、散射和反射。
超声波被吸收主要是由于能量的传递过程中发生了机械振动能量转化为热能的过程。
吸收系数与超声波频率、组织密度、声阻抗等因素有关。
超声波被散射是指当超声波遇到比其波长大的散射体时,会发生散射,散射的强度与散射体的尺寸和波长有关。
散射体的存在一方面可以提供成像的信息,另一方面也会降低超声波的穿透深度和图像的对比度。
超声波被反射是指当超声波遇到不同声阻抗的组织界面时,会发生反射,反射的波幅和相位与组织界面的特性(如硬度、密度)有关。
通过测量反射信号的强度和时间延迟,可以确定组织的位置和形态。
名词解释;1.超声多普乐效应:入射声波遇到运动界面后,反射或散射回声的频率发生改变的现象。
2.声阻抗:介质对声波传播的阻力。
3.声晕:4.平行管征:扩张的肝内胆管与伴行的门静脉分之管径相似称“平行管征”。
5.基本分辨力:6.双筒猎枪征:扩张的肝外胆管与其伴行的门静脉内径相似称“双筒猎枪征”。
7.超声波:震动频率超过20千赫兹的声波,属于机械波。
8.身影:超声传播过程中,如遇到强反射或高衰减的组织或病变时,其后方形成回声低弱甚至接近无回声的带状区,称为身影。
9.部分容积效应:病灶尺寸小于声束束宽,或者虽然大于束宽,但部分在声束内时,则病灶回声与正常组织的回声重叠,产生部分容积效应。
10.震玲效应:在薄的液体层和极强的声反射界面之间产生。
超声遇到强反射界面后绝大部分能被反射,经前方薄层液体后遇到前壁时再被反射向下,如此来回反复多次,声能逐渐减低,在声像图则见到长条状多层重复纹路分布的光亮带,称为震玲效应。
11.后壁增强效应:声束在传播过程中不断衰减,故应进行深度增益补偿,随深度的增加而加大增益,使声像图上回声深浅一致。
但当某区域的声衰减特别小时,则此区域的增益补偿超过实际衰减,使后壁因增益补偿过高会较同等深度的周围组织明亮的多,称后壁增强效应。
12.侧壁失落效应:当声速与界面平行或近似平行时,回声信号极少或无,产生侧壁失落效应。
13.声源:一切发声的物体都在震动,正在发声的物体叫做声源。
14.折射:在超声传播过程中,党界面两侧的介质声速不同时,超声波透入第二个介质后,其传播的方向发生改变称为折射。
15.界面:界面是指声阻抗不同的介质的交界面。
16.图像分辨力:17.衰减:声能随传播的距离的增加而减少的现象,与声反射·散射·吸收·扩散等因素有关。
18.混响效应:超声入射人体平滑大界面时,如果生反射较强则超声波在探头和界面之间来回反射,形成回声强度逐渐减弱的等距离多条线状高回声,即多次反射,由多次反射和散射而使回声延续出现的现象称为混响效应。
人体声阻抗
一、生理结构
人体是一个复杂的生物系统,其生理结构主要包括骨骼、肌肉、脂肪、呼吸道、消化道、五官等。
这些组成部分的物理特性,特别是声学特性,对于声音的传播和反射具有重要影响。
1.骨骼:人体骨骼的声阻抗较高,对于低频声音具有较好的传导性,因此,
骨骼对于低频声音的影响较大。
2.肌肉:肌肉的声阻抗较低,对于高频声音具有较好的传导性,因此,肌肉
对于高频声音的影响较大。
3.脂肪:脂肪的声阻抗介于骨骼和肌肉之间,对于中频声音具有较好的传导
性,因此,脂肪对于中频声音的影响较大。
4.呼吸道:呼吸道是声音传播的主要通道,其内部空间的形状和大小会影响
声音的传播和反射。
5.五官:五官是感受声音的主要器官,其结构和功能会影响声音的感知和理
解。
二、生理过程
人体生理过程中的呼吸、言语、吞咽等动作都会影响声阻抗。
1.呼吸:呼吸过程中,肺部和胸部的变化会导致声阻抗的变化,影响声音的
传播和反射。
2.言语:言语过程中,声带的振动和口腔、鼻腔、咽喉等部位的形状和大小
的变化会影响声音的传播和反射。
3.吞咽:吞咽过程中,食物在咽喉部位的流动会导致声阻抗的变化,影响声
音的传播和反射。
三、病理状态
人体在某些病理状态下,如炎症、肿瘤、损伤等,其生理结构和生理过程可能会发生变化,从而影响声阻抗。
1.炎症:炎症会导致人体组织肿胀、充血,使声阻抗发生变化。
例如,喉炎
会导致声带肿胀,使声带振动频率降低,导致声音变低。
2.肿瘤:肿瘤的生长会改变人体组织的结构,影响声阻抗。
例如,喉部肿瘤
可能会阻塞呼吸道,影响声音的传播。
3.损伤:损伤会导致人体组织的物理特性发生变化,影响声阻抗。
例如,骨
折可能会改变骨骼的形状和大小,影响声音的传播。
四、声音信号处理
人体声阻抗的变化对于声音信号处理具有重要的意义。
通过对人体声阻抗的研究和理解,可以更好地设计和优化声音信号处理算法,提高语音识别、言语治疗等方面的效果。
例如,在语音识别中,通过对人体声带振动的研究和理解,可以设计和优化语音特征提取算法,提高语音识别的准确性和稳定性;在言语治疗中,通过对患者声带状态的研究和理解,可以制定个性化的治疗方案,提高治疗效果。