超声波虽然具有直线传播的特性
一、概念
超声衰减:超声在介质中传播时,随着传播距离的增加,声强逐渐减弱,这种现象称为超声的衰减。
原因:介质对的超声吸收(粘滞吸收及热传导吸收),超声频率愈高,介质的吸收愈多,超声波在实际传播过程中超声波的衰减主要有散射、扩散、和吸收三种。
散射衰减:散射衰减和传播物体的材质有关,如果超声波在固体中进行传播,散射衰减会随之减弱,而如果是在空气当中,超声波的生波会随之增强,而在液体中传播的衰减率,则介于固体和液体之间。
扩散衰减:则与传播介质的密度无关,扩散衰减主要与超声波在介质中的距离有关,只要超声波在物体内部传播的距离越长,那么超声波就会逐渐衰减,直至消失。 二、实验衰减率:
作者测定了家犬及ZNW颅骨对超声波的衰减率,发现家犬颅骨衰减率为74.0,77.3,,(平均76.0,);ZNW颅骨的衰减率为77.0,71.0,(平均78.6,)。
颅外超声波通过颅骨后大部分(74.0,,81.0,)被衰减,治疗量仅为其少部分(19.0,,26.0,),这么小的治疗量是不会造成脑损害的,而直接超声波作用于脑实质可造成病理损害,因此禁止用超声波直接作用于暴露的脑组织。
大剂量的超声波(2.0,3.0W/cm2)连续、固定法治疗脑血管病对脑组织有损害,应禁止应用。
三、一般衰减:
/秒,声衰减系数约与声频率成正比。声频率1兆 人体各种软组织的平均声速约为1540米
赫时,衰减系数约1分贝 /1厘米。
四、小结
经颅使用的聚焦超声要经过颅骨,而骨组织具有强烈的吸收声能效应。因此,超声频率的大小是聚焦超声经颅使用的重要因素。高频率超声更容易被颅骨吸收,最终导致颅骨温度升高,而低频率超声不容易被颅骨吸收,可较顺利通过,但低频率超声由于分辨率低,作出精准的聚焦效应较差。
频率选择范围:Hynynen等研究表明成功实现跨颅的最佳超声频率是在1 MHz以下,并认为500元相控阵探头的超声,工作频率在700~800 kHz之间的聚焦效果较佳。Pernot等的研究表明200元相控阵探头的超声,工作频率在900 kHz的聚焦效果较佳。