2025年大學(xué)《聲學(xué)》專業(yè)題庫——聲學(xué)學(xué)科在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.在醫(yī)學(xué)超聲診斷中，利用超聲波在不同組織界面的反射來形成圖像，主要基于下列哪個物理現(xiàn)象？A.多普勒效應(yīng)B.聲波干涉C.聲阻抗差異D.聲波的散射2.下列哪種超聲成像技術(shù)能夠提供組織的實時動態(tài)圖像？A.M型超聲B.B型超聲C.彩色多普勒超聲D.超聲彈性成像3.超聲造影劑的主要作用是？A.增強超聲儀器的發(fā)射功率B.降低超聲波在組織中的衰減C.提高超聲背向散射強度，改善組織對比度D.改變組織的聲速4.功率多普勒超聲相對于彩色多普勒超聲，其主要優(yōu)勢在于？A.能提供更豐富的血流信息B.對血流的定量分析能力更強C.圖像色彩更鮮艷D.更適用于觀察高速血流5.超聲彈性成像主要用于？A.檢測血管狹窄B.評估組織的硬度或彈性C.提高超聲圖像的分辨率D.觀察心臟的運動6.超聲引導(dǎo)介入手術(shù)的主要優(yōu)點是？A.無需麻醉B.操作簡單快捷C.實時顯示穿刺路徑和目標(biāo)，提高準(zhǔn)確性和安全性D.治療效果立竿見影7.超聲波在軟組織中傳播時，主要能量損失方式是？A.散射B.反射C.吸收D.衰減（綜合）8.利用高頻超聲波進(jìn)行淺表器官檢查時，其主要優(yōu)勢是？A.穿透深度大B.分辨率較高C.對深部病變敏感D.成本較低9.生物聲學(xué)檢測利用的是？A.醫(yī)療設(shè)備發(fā)射的超聲波B.人體自身產(chǎn)生的聲音信號C.超聲波與組織相互作用的回波D.電磁場與生物組織的相互作用10.超聲診斷中需要關(guān)注的主要生物效應(yīng)是？A.電磁輻射效應(yīng)B.熱效應(yīng)和空化效應(yīng)C.化學(xué)變化效應(yīng)D.機械振動效應(yīng)二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.聲波在介質(zhì)中傳播時，其強度隨距離的增加而減弱的現(xiàn)象稱為__________。2.能夠顯著增強超聲波背向散射強度，從而提高組織對比度的超聲造影劑通常具有微米級別的__________。3.多普勒超聲利用了聲源和接收者相對介質(zhì)運動時，接收到的聲波頻率發(fā)生__________的原理。4.超聲彈性成像通過檢測組織在不同__________下的超聲回波變化來評估其彈性性質(zhì)。5.超聲引導(dǎo)介入手術(shù)要求超聲系統(tǒng)能夠提供__________和實時圖像。6.聲阻抗是表征介質(zhì)聲學(xué)特性的物理量，其定義為介質(zhì)的__________與聲速的乘積。7.與普通軟組織相比，骨骼的聲速通常__________，聲阻抗__________。8.超聲波在組織中傳播時，除了吸收和散射外，還會發(fā)生__________和__________。9.彩色多普勒超聲通過彩色編碼顯示血流的__________信息。10.為了確保醫(yī)學(xué)超聲診斷的安全性，需要控制超聲診斷設(shè)備的__________輸出。三、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述B型超聲成像的基本原理及其主要特點。2.簡述超聲造影劑如何增強超聲圖像的對比度，并說明其在臨床診斷中的主要應(yīng)用。3.與B型超聲相比，彩色多普勒超聲的主要優(yōu)勢是什么？4.簡述超聲引導(dǎo)介入手術(shù)的必要性和重要意義。四、計算題（6分）已知超聲波在人體軟組織中的聲速約為1540m/s。一束超聲波從組織表面垂直入射進(jìn)入軟組織，經(jīng)過3.85毫秒后接收到反射回波。請計算：（1）超聲波在組織中傳播的總距離是多少？（2）該軟組織的聲阻抗是多少？（假設(shè)軟組織的密度為1050kg/m3）五、論述題（14分）當(dāng)前，醫(yī)學(xué)超聲診斷技術(shù)正朝著高分辨率、深層穿透、實時成像、功能成像以及智能化方向發(fā)展。請結(jié)合你所學(xué)的知識，選擇其中兩個方面（例如，超高頻超聲、超聲彈性成像、AI輔助診斷等），論述其技術(shù)原理、臨床應(yīng)用前景以及可能面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.B5.B6.C7.D8.B9.B10.B二、填空題1.衰減2.尺寸/直徑3.變化/移動4.應(yīng)力/應(yīng)變5.定位/空間位置6.密度7.快/高，大8.反射，折射9.速度/流速10.功率/聲強三、簡答題1.解析思路：B超原理是基于超聲波的直線傳播和反射。探頭發(fā)射超聲波入射到人體組織，不同組織界面的聲阻抗不同導(dǎo)致聲波反射回來，探頭接收這些回波信號，根據(jù)回波的時間、強度等信息，經(jīng)過計算機處理后在屏幕上形成二維圖像。特點是實時、無創(chuàng)、操作簡便、成本相對較低，能直觀顯示器官形態(tài)結(jié)構(gòu)。答案要點：超聲波發(fā)射與接收；組織界面反射；信號處理成像；實時、無創(chuàng)、直觀。2.解析思路：普通超聲圖像組織對比度主要依賴不同組織自身聲阻抗差異，對比度有限。超聲造影劑是能顯著增強超聲波背向散射的微小氣泡或納米顆粒，當(dāng)超聲傳入含造影劑的區(qū)域時，造影劑會強烈散射回波，從而提高目標(biāo)區(qū)域（如血管）與周圍組織的對比度。臨床應(yīng)用包括血管成像、腫瘤血流灌注評估、組織定性等。答案要點：增強背向散射；提高組織對比度；造影劑類型（如微氣泡）；臨床應(yīng)用（血管、腫瘤灌注等）。3.解析思路：B超主要顯示組織結(jié)構(gòu)形態(tài)。彩色多普勒在B超基礎(chǔ)上，利用多普勒效應(yīng)檢測血流中的紅細(xì)胞運動引起的頻率變化（頻移），將血流速度信息用彩色信號疊加在B超圖像上，直觀顯示血流的分布、方向和相對速度。其優(yōu)勢在于能提供組織內(nèi)部的血流動力學(xué)信息，彌補了B超無法顯示血流信息的不足。答案要點：基于多普勒效應(yīng)；顯示血流速度信息；彩色編碼；提供血流動力學(xué)信息。4.解析思路：手術(shù)介入（如穿刺、活檢、消融）需要精確找到目標(biāo)病灶或器官內(nèi)的準(zhǔn)確位置，并引導(dǎo)器械到達(dá)。超聲能實時顯示體表和淺深部組織的圖像，動態(tài)觀察引導(dǎo)針或器械的位置變化，確保其準(zhǔn)確進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域，避免損傷周圍重要結(jié)構(gòu)，提高手術(shù)成功率、安全性和精確性。答案要點：實時定位引導(dǎo)；提高準(zhǔn)確性；避免損傷；增強安全性；提高成功率。四、計算題（1）解析思路：計算距離使用公式s=v×t。已知聲速v=1540m/s，時間t=3.85ms=3.85×10?3s。注意這是往返距離，實際組織厚度為s/2。答案：總距離s=1540m/s×3.85×10?3s=5.979m。超聲波在組織中傳播的總距離是5.979米。（2）解析思路：計算聲阻抗Z使用公式Z=ρ×c。已知密度ρ=1050kg/m3，聲速c=1540m/s。答案：聲阻抗Z=1050kg/m3×1540m/s=1.617×10?kg/(m2·s)=1.617MRayl(兆瑞利)。該軟組織的聲阻抗是1.617MRayl。五、論述題（選例：超高頻超聲）解析思路：首先闡述超高頻超聲（如>20MHz）的基本原理優(yōu)勢（高分辨率）。然后論述其在醫(yī)學(xué)診斷中的具體應(yīng)用前景（如皮膚癌早期檢測、小腫瘤檢出、神經(jīng)血管成像等）。最后分析其面臨的挑戰(zhàn)（如穿透深度有限、散射強烈、成像幀率可能較低等）