Изучение методов ультразвуковой диагностики

Цель работы:

1. Изучение методов ультразвуковой диагностики.

2. Установление зависимости интенсивности ультразвука от толщины слоя вещества.

3. Выявление зависимости поглощения ультразвука от рода вещества.

Литература:

1.Антонов В.Ф. и др. Физика и биофизика.- М: ГЭОТАР-Медиа, 2008,

§ 4.1- 4.5.

2.Ремизов А.Н. и др. Медицинская и биологическая физика.-М:ДРОФА, 2004, § 6.6- 6.8.

3.Тищенко А.А. Краткий курс лекций по физике.-Орел: Картуш,2008,

Лекции 3.

4.Федорова В.Н., Фаустов Е.В. Медицинская и биологическая физика.

- М: ГЭОТАР-Медиа, 2009, § 5.1- 5.6.

5. Данное методическое пособие.

Приборы и принадлежности : Ультразвуковой генератор УЗТ-107Ф, осциллограф С1-142, приемник и излучатель ультразвука, кювета с водой, микровинт, макровинт, наборы пластин из стекла, плексигласа (оргстекла) и винипласта, штангенциркуль.

Введение.

. Скорость распространения и поглощения ультразвука существенно зависят от свойств среды. Скорость распространения в твердых телах значительно выше, чем в жидкостях. Поглощение ультразвука в среде происходит по закону

I= I₀ exp (-µ l ), где

I₀ - интенсивность ультразвука, падающего на слой вещества;

I - интенсивность ультразвука, прошедшего слой вещества толщиной l ,

µ - коэффициент поглощения.

В медицине ультразвук применяется для лечения и диагностики. Способность ультразвуковых волн оказывать механическое и тепловое действие на ткани лежит в основе ультразвуковой физиотерапии. В хирургии для резки костной ткани применяют "ультразвуковой скальпель".

В диагностических целях ультразвук используется для определения положения размеров неоднородных включений, полостей, внутренних органов. Различают два метода исследования: теневой и локационный (эхолокация).

Теневой метод основан на регистрации интенсивности ультразвука, прошедшего через исследуемый объект. При наличии внутри него неоднородностей с различными коэффициентами поглощения регистрирующий зонд зафиксирует "звуковые тени" этих неоднородностей.

Более распространен локационный метод, основанный на использовании одиночных импульсов, направляемых в исследуемый объект, и регистрации времени их возвращения и амплитуды после отражения от неоднородностей исследуемого объекта. Зная время, прошедшее от посылки импульса до его возвращения, и скорость распространения ультразвука в данной среде, можно определить расстояние до неоднородностей. Метод ультразвуковой локации применяется для определения опухолей и отеков головного мозга (эхоэнцефалография), положения и размеров сердца (эхокардиография) и т.д.

Метод ультразвуковой локации нашел также применение для ориентации слепых в пространстве. С помощью прибора "Ориентир" можно обнаружить предметы и определить их границы на расстоянии до 10 м.

Определение зависимости интенсивности УЗ-волны от толщины слоя вещества.

а) Проделайте пункты 1а - 1д.

б) Держатель образцов макрометрическим винтом установите так, чтобы окно

расположилось напротив излучателя.

в) Приемник подведите вплотную к держателю образцов.

г) Измерьте амплитуду напряжения, индуцируемую УЗ в пьезопластине приемника.

д) Отведите приемник и в держатель вставьте самую тонкую пластинку изоргстекла, предварительно измерив ее толщину (L) штангенциркулем.

е) Подведите приемник вплотную к пластине.

ж) Измерьте амплитуду индуцированного напряжения U.

з) Замените пластинку на другие более толстые.

и) Для каждой пластины измерьте ее толщину и амплитуду индуцированного напряжения,

к) Данные измерений занесите в таблицу 2.