超聲與物質(zhì)的相互作用第五節(jié)第一章超聲診斷成像技術(shù)的理論基礎(chǔ)第五節(jié)超聲與物質(zhì)的相互作用1.物質(zhì)對超聲的作用

幾乎各種物質(zhì)（包括生物體）均可用作超聲波傳播的介質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等固有特性必然影響到超聲在其中的傳播狀態(tài)。這種改變，相當(dāng)于物質(zhì)把本身的特征信息傳遞給了超聲，即超聲的信息載體作用。有效地提取和利用這些信息，便可進行醫(yī)學(xué)超聲診斷、水下探測等研究。第五節(jié)超聲與物質(zhì)的相互作用2.超聲對物質(zhì)的作用（1）機械作用——超聲波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)質(zhì)點振動振幅雖小，但頻率很高，加速度可達重力加速度的幾十萬倍甚至百萬倍，每平方厘米強度可達幾瓦，在介質(zhì)中可造成巨大的壓強變化，超聲波的這種力學(xué)效應(yīng)叫機械作用。應(yīng)用：改善血液和淋巴循環(huán)，提高組織再生能力；小劑量的超聲波能使神經(jīng)興奮性降低、神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢，因此可以有明顯的鎮(zhèn)痛作用；超聲波還可以擊碎各種結(jié)石。第五節(jié)超聲與物質(zhì)的相互作用2.超聲對物質(zhì)的作用（2）熱作用——超聲波作用于介質(zhì)，使介質(zhì)分子產(chǎn)生劇烈振動，通過分子間的相互作用，引起介質(zhì)溫度升高。當(dāng)超聲波在機體組織內(nèi)傳播時，超聲能量在機體或其他介質(zhì)中產(chǎn)生熱作用主要是組織吸收聲能的結(jié)果。應(yīng)用：超聲波的熱作用，可使組織溫度升高、血液循環(huán)加快、代謝加快、細(xì)胞吞噬作用增強，以提高機體防御能力和促進炎癥吸收，還能降低肌肉和結(jié)締組織張力，有效地解除肌肉痙攣，使肌肉放松，達到減輕肌肉及軟組織疼痛的目的。透熱療法是應(yīng)用超聲波的熱作用使人體局部溫度升高，引起血管擴張、血流加速，提高組織新陳代謝。第五節(jié)超聲與物質(zhì)的相互作用2.超聲對物質(zhì)的作用（3）理化作用——超聲波的理化作用是機械作用和熱作用繼發(fā)的若干物理化學(xué)變化，又稱繼發(fā)效應(yīng)。第五節(jié)超聲與物質(zhì)的相互作用2.超聲對物質(zhì)的作用（4）空化作用：當(dāng)超聲波能量作用于液體時，由于疏密振動使液體內(nèi)部發(fā)生變化，當(dāng)聲壓達到一定值時發(fā)生生長和崩潰的動力學(xué)過程。空化作用一般包括3個階段：空化泡的形成、長大和劇烈的崩潰。通常將超聲波空化分為穩(wěn)態(tài)空化和瞬間空化兩種類型：1）穩(wěn)態(tài)空化：在液體內(nèi)部一般都含有大量的微氣泡，在超聲的機械振動作用下，氣泡周圍液體中溶解的氣體向氣泡析出而逐漸膨脹。這種在介質(zhì)中出現(xiàn)氣泡的現(xiàn)象稱為穩(wěn)態(tài)空化。2）瞬間空化：在高強度、高頻率的超聲作用下，會產(chǎn)生瞬間空化。

第五節(jié)超聲與物質(zhì)的相互作用3.醫(yī)學(xué)超聲的安全劑量

超聲是一種機械能，超聲的產(chǎn)熱和空化效應(yīng)在人體內(nèi)是否產(chǎn)生，取決于使用儀器的功率和頻率，現(xiàn)在超聲診斷儀的功率約為10mW/cm2，超聲治療儀為0.5～2.5W/cm2。長期的動物實驗和臨床超聲檢查都說明超聲診斷所用的劑量對人體無明顯危害。必須指出的是：對于不同的檢查對象，其安全劑量也應(yīng)有些不同。如對胎兒檢查的安全劑量就應(yīng)盡可能小，一般控制在20mW/cm2，30分鐘以內(nèi)。第五節(jié)超聲與物質(zhì)的相互作用4.超聲波對人體的作用

超聲波在人體組織內(nèi)傳播時，其強度將隨傳播距離的增加而逐漸衰減，這是由于超聲波被人體組織吸收、反射、繞射和散射等原因造成，而其中吸收是主要的。超聲波在生物組織中幾乎有80%被膠原蛋白所吸收。其中骨質(zhì)吸收系數(shù)最大，所以超聲波很難通過骨質(zhì)傳播。

人體軟組織對超聲波的吸收不僅與介質(zhì)的物理特性有關(guān)，而且與其生理狀態(tài)有關(guān)，從臨床檢查中可知，正常組織與病變組織對超聲的吸收是不同的。癌組織對超聲吸收較大，炎癥組織次之，正常組織最小。

超聲診斷儀就是根據(jù)向生物體內(nèi)發(fā)射高頻超聲脈沖再接收來自生物體內(nèi)的反射波原理進行超聲診斷的。

小結(jié)超聲與物質(zhì)的相互作用超聲波的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用超聲波的定義與分類超聲波的應(yīng)用性人體組織超聲傳播的特征參數(shù)周期、頻率、波長、聲速聲壓、聲強、聲阻抗率超聲波在人體內(nèi)的傳播特性超聲波的束射（定向）性反射、折射、透射波的疊加原理超聲波在生物組織中的衰減與吸收衰減吸收物質(zhì)對超聲的作用超聲對物質(zhì)的作用超聲診斷成像技術(shù)的理論基礎(chǔ)第一章超聲診斷成像技術(shù)的理論基礎(chǔ)練習(xí)第二節(jié)超聲傳播的特征參數(shù)1、檢測臟器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或者病變主要利用超聲的（

）原理。A、折射B、繞射C、散射D、反射

2、超聲波的透熱療法會使人體局部溫度升高，主要利用超聲波的（

）作用A、機械作用B、熱作用C、空化作用D、理化作用

3、超聲波的（

）可以使堅硬的結(jié)締組織延長、變軟，還可以擊碎人體內(nèi)的各種碎石。A、機械作用B、熱作用C、空化作用D、理化作用

CBA練習(xí)第二節(jié)超聲傳播的特征參數(shù)4、超聲對人體檢查過程中發(fā)現(xiàn)有聲影出現(xiàn)來判斷有無結(jié)石，主要依靠（

）。A、折射