生物医学超声学

前言

上册

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 生物医学超声系统的分类

1.2.1 按超声的波形分类

1.2.2 按利用的物理方法分类

1.2.3 按医学超声设备的体系分类

1.3 生物医学超声学的发展历程及现状

1.3.1 超声诊断方面

1.3.2 超声治疗方面

1.4 生物医学超声学的发展趋势

参考文献

第2章 医学超声的物理基础

2.1 超声波的一般概念

2.1.1 机械振动与机械波

2.1.2 超声波的类型

2.1.3 常用超声学参量的定义

2.1.4 超声波的叠加、干涉、绕射和惠更斯原理

2.2 超声波的数学描述——波动方程及其解

2.3 界面上波的反射和透射

2.3.1 超声波垂直入射到平界面上的反射和透射

2.3.2 超声波倾斜入射到平界面上的反射和透射

2.3.3 平面超声波在曲界面上的反射和透射

2.3.4 超声波多层透射与声耦合

2.4 生物组织的超声特性

2.4.1 生物组织构成

2.4.2 超声衰减

2.4.3 生物组织超声特性的参数值

2.5 多普勒效应

2.5.1 声源至运动界面通路

2.5.2 运动界面至接收器通路

2.5.3 矢量公式

2.6 诊断超声的安全阈值

习题

参考文献

第3章 医用超声换能器

3.1 压电效应、压电方程与压电体参数

3.1.1 压电效应

3.1.2 压电方程

3.1.3 压电体参数

3.2 压电振子

3.2.1 压电振子的振动模式

3.2.2 压电振子的等效电路

3.2.3 压电振子的谐振特性

3.3 压电材料

3.3.1 压电单晶体

3.3.2 压电陶瓷

3.3.3 新型压电材料

3.4 诊断超声换能器的种类、结构与特性

3.4.1 诊断超声换能器分类

3.4.2 诊断超声换能器的结构

3.4.3 诊断超声换能器的特性

3.5 超声换能器的声场特性

3.5.1 换能器声场的指向性

3.5.2 单阵元换能器的超声场

3.5.3 多阵元换能器的超声场

3.6 治疗超声换能器

3.6.1 单阵元高功率换能器

3.6.2 多个自聚焦和阵元组合换能器

3.6.3 相控阵高功率治疗超声换能器

3.6.4 微型HIFU治疗换能器

3.7 超声换能器性能的测定

3.7.1 超声换能器频率特性的测定

3.7.2 超声声场分布的测定

3.7.3 超声辐射功率的测量

3.7.4 超声声场分辨率的测量

3.8 医用超声换能器新技术

3.8.1 二维阵列超声换能器

3.8.2 电容式微机械超声换能器

3.8.3 晶体管内超声换能器

习题

实验

参考文献

第4章 诊断超声信号、信道与指标

4.1 诊断超声信号与信道概述

4.2 超声发射信号形式及其特性

4.2.1 信号特性的表达方法

4.2.2 超声信号分类

4.2.3 超声信号特性

4.3 超声信号与系统的主要指标

4.3.1 动态范围

4.3.2 工作频率、频带宽度

4.3.3 系统基频、显示帧频

4.3.4 系统分辨力

4.3.5 发射功率、接收功率

4.3.6 灵敏度、信噪比

4.4 超声发射通道

4.4.1 单脉冲发射方式

4.4.2 连续正弦波发射方式

4.4.3 选通正弦波发射方式

4.4.4 调制波发射方式

4.4.5 数字发射激励方式

4.5 模拟超声接收处理通道

4.5.1 前置放大

4.5.2 时间增益补偿

4.5.3 对数压缩放大

4.5.4 信号检波、抑制与视频放大

4.6 数字超声接收处理通道

4.6.1 数字时间增益补偿

4.6.2 数字对数压缩方法

4.6.3 数字回波检波解调方法

4.7 接收相关处理与脉冲压缩技术

4.7.1 脉冲压缩技术基本原理

4.7.2 线性调频发射成像

4.7.3 相位编码发射成像

习题

实验

参考文献

第5章 生物组织超声参量的测量

5.1 超声速度的测量

5.1.1 脉冲透射法

5.1.2 脉冲回波法

5.1.3 驻波法

5.1.4 共振法

5.1.5 生物组织声速在体测量

5.2 声特征阻抗的测量

5.2.1 密度测量方法

5.2.2 垂直入射反射系数测量方法

5.3 超声衰减的测量

5.3.1 超声波在组织中的衰减

5.3.2 透射法

5.3.3 瞬态热电偶法

5.3.4 回波法

5.4 非线性声学参量B／A的测量

5.4.1 非线性声学参量B／A的定义

5.4.2 热力学测量法

5.4.3 有限振幅声波法

5.4.4 泵波——相位法

5.5 超声散射的测量

习题

实验

参考文献

第6章 超声成像原理与系统

6.1 超声成像概述

6.2 超声波束处理技术

6.2.1 凹面晶体

6.2.2 声学透镜

……

第7章 超声血流检测与成像

下册

第8章 超声造影成像

第9章 超声弹性成像

第10章 超声图像处理

第11章 超声生物效应

第12章 治疗超声

第13章 医学超声波器件与系统

第14章 其他生物医学超声技术

习题

实验

参考文献

《生物医学超声学（套装上下册）》分为上、下两册，上册系统地介绍了生物医学超声学的基础理论和关键技术，包括生物医学超声的物理基础、换能器、信号与信道特性，以及超声测量与成像的理论、系统和关键技术等；下册主要介绍超声造影成像、超声弹性成像、超声图像处理、超声生物效应、治疗超声、医学超声波微器件，以及其他生物医学超声技术的基本理论、方法及应用。全书共分为14章，每章后均配有习题和参考文献供读者练习、进一步阅读和思考。通过学习《生物医学超声学（套装上下册）》，读者能够对生物医学超声学的理论和方法有较全面的理解和掌握，并能够开阔视野进而提高自己的业务水平。
　　《生物医学超声学（套装上下册）》可作为高等院校生物医学工程及相关专业高年级本科生和研究生教材，也可供相关专业的研究人员和工程技术人员参考。