超声波细胞粉碎机的常见问题

2017-07-26 09:46:11      点击:

超声的基本概念

分类: 超声专业知识交流 |  标签:血流  彩色  流体  彩超  超声波   |字号大中小 订阅

一、超声波基本物理量: 1、超声波是声源振动的频率大于20000Hz的机械波      2、超声波有三个基本物理量,即频率(f),波长(λ),声速(c),它们的关系是:  c = f*λ或λ=c / f,传播超声波的媒介物质叫做介质,不同频率的超声波在相同介质中传播时,声速基本相同。在人体软组织中声速为1540m/s。探测1cm深度目标所需的时间约13.4μs.      3、相同频率的超声波在不同介质中传播,声速不相同,人体软组织中超声波速度总体差异约为5%。利用超声方法进行测距的误差也是5%左右。      4、临床常用的超声频率在2MHz—10 MHz之间。

二、超声波的物理性能      1、超声波在介质中传播时,遇到不同声阻的分界面,会产生反射和折射。     2、人体软组织声阻抗差异很小,但只要有1‰的声阻抗差,就会产生反射回波,所以超声波对软组织分辨力很高。      3、当超声波垂直于不同声抗阻分界面入射时,可得到最佳的反射效果。     4、当分界面两边的声速不同时,超声波透入第二种介质后,其传播方向将发生改变—即产生折射。      5、超声波在介质中传播时,有声能占据的空间,叫做声场。      6、多振子探头的声场分布呈“花瓣”状,其“主瓣”越细(窄)越好,而“副瓣”在声束扫描时将产生伪象。声束处理技术之一就是消除“副瓣”,突出“主瓣”。  7、超声波在介质中传播时,随着距离增加,声能将随之减弱,这就是衰减。 8、为了使深度回声信息清楚,在诊断中要使用STC(TGC)调节,补偿声能的衰减。 衰减用IX=I0e -2αx来描述。  IX是距离声源X点的声强,X是距离声源的距离。  I0是X=0处的声强   α为衰减的系数    e为自然对数之底,e=2.71  声强或声压的衰减吸收以分贝(dB)作单位,组织的衰减系数用dB/cm表示。 在人体组织中衰减程度一般规律是:骨组织>肝组织>血液。若进一步细分:骨(或钙化)>肌腱(或软骨)>肝(或肾)>脂肪>血液>尿液(或胆汁)。  组织中含胶原蛋白和钙质越多,声衰减越大,液体内含蛋白成分的声衰减大。     红细胞的直径比超声波要小得多,红细胞是一种散射体,其反(后)向散射信息是研究、分析红细胞运动规律的极有用的信息,声束内红细胞数量越多,后向散射强度就越大。

三、超声多普勒效应 1、当声源与反射界面(或散射体)作相对运动时,由于超声波在一定介质中传播的速度是恒定的,故可看作超声的波长被压缩或扩展。波长的变化必将伴随着频率的移动(改变),它仍需满足C= f*λ的关系,这种现象称之为多普勒效应。

四、超声波分辨力,穿透力  1、分辨力指能在荧光屏上被分别显示为两个点的最小间距的能力,一般可分为轴(纵)向和侧(横)向两种。  2、轴向分辨力系指声束方向,能被分辩前后两点间的最小间距,它与超声波的频率有关,频率越高,波长越短,则轴向分辨越好。  3、侧向分辨力系指与声束相垂直的面上,能被分辨两点的最小间距,它与超声束的宽窄有关。声束越窄(细),其侧向分辨越好。  4、穿透力是指超声在介质中传播能到达最大深度的能力,它与声衰减系数有关,并与频率成正比,用dB/cm /MHz表示,所以频率高的超声波在人体中衰减也越大。     超声生物效应

一、超声声强概念:   对超声诊断设备的超声辐射,针对人体不同部位,规定了限定值,人体不同部位超声强度的限定值   FDA(美国食品药品局)规定   Isppa: 空间峰值脉冲平均声强 Ispta: 空间峰值时间平均声强 Im:   最大声强度 Iob:  真实声束声强  国际电工委员会:IEC  1157-92规定 Iob < 20 mw / cm2 胎儿 Ispta <100 mw / cm2 我国的计量检定规程规定,超声诊断设备的输出声强<100 mw / cm2 超出这些规定值应公布其声强输出,超声强度超出规定,将造成若干生物效应,如:育龄妇女早熟排卵,受孕率下降,胎儿体重减轻,产后儿童发育迟缓等。

二、超声对生物体影响的作用原理  1、空化作用:在液体中产生强超声时,会出现一种类似雾状的气泡,就如轮船推进器在产生推动力的同时会溅出气泡那样,这就是空化作用。生物组织由于超声空化作用而产生不能复原的破坏性形变,以至使细胞坏死和整个生物组织坏死。  2、热作用:生物组织在超声机械能作用下,由于沾滞吸收,将一部分超声能转化为热能,使生物组织的温度上升。  3、超声的生物作用:  ①超声对组织器官的影响:在强超声作用下,将使坐骨神经、脊髓、淋巴细胞、肝组织损伤。②超声对细胞的影响:超声诊断声强较强时对子宫癌HELA细胞,人羊膜的FK细胞,三个月胎儿脑组织的胎生纤维细胞有影响。      ③超声对染色体的影响:超声诊断声强较强时,对白细胞、淋巴、成纤维细胞有影响      ④超声对精子的影响:强超声对精子活动力及受精卵易发生危害。

三、超声诊断的安全因素:超声剂量(声强)的限定值   Ispta<100 mw / cm2超声照射时间:通常一次超声10-20分钟超声波形的形态:脉冲占空比为0.001,1μs发射,1ms接受。 彩色多普勒 第一节 多普勒基本概念 1、多普勒超声血流检测技术主要用于测量血流速度,确定血流方向,确定血流种类:如,层流、射流等;获得速度、时间积分,压差等有关血流的参数。 2、多普勒方式表达血流速度的公式如下: ⑴COSQ是血流与声束夹角的余弦函数,当相对固定时,则fd与流速成正比,fd即影响流 速值V。 ⑵ 当多普勒入射角(Q)恒定时,频移fd 仅决定于发射频率fo。 对于某一定的fd,fo越小,则可测的血流速度V就越大。欲测高速血流,fo就应选择低频率的探头。 ⑶ 当血流速度保持恒定时,如:100 cm/ s(以及恒定的fo和C),那影响fd的参数只有COSQ,即频移的数值依赖于入射角的变化,而速度的数值与入射角无关。Q角改变的一般规律: a)当OO