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第1章 超声及医学应用1

1.1 医学超声（Medical Ultrasound）1

1.2 医学超声发展简史2

1.3 超声的应用5

1.3.1 超声波在医学上的应用5

1.3.2 超声波在其他领域的应用8

第2章 超声物理基础11

2.1 超声波的基本概念11

2.1.1 机械振动与机械波（Mechanical Vibration and Mechanical Wave）11

2.1.2 超声波的分类13

2.1.3 超声波的传播速度15

2.1.4 超声波的叠加、干涉、绕射16

2.1.5 超声场的表征值18

2.2 脉冲波声强及计算25

2.2.1 脉冲波声强的定义26

2.2.2 脉冲波声场声强的测量计算27

2.3 波动方程及其解28

2.4 声波的反射、折射和透射32

2.4.1 超声波垂直入射到平界面上的反射与透射32

2.4.2 超声波斜入射到平界面上的反射与透射34

2.4.3 超声波在曲界面上的反射与折射35

2.4.4 超声波多层介质透射36

2.4.5 超声耦合剂39

2.5 声波的散射和多普勒效应40

2.5.1 超声波的散射40

2.5.2 超声多普勒效应46

2.6 生物组织的超声特性及超声生物效应48

2.6.1 生物组织的超声特性48

2.6.2 生物组织的超声特性参数值49

2.6.3 超声的生物效应51

2.7 声学参量及声场测量55

2.7.1 声速的测量55

2.7.2 声阻抗率的测量57

2.7.3 声衰减系数的测量58

2.7.4 声功率的测量59

2.7.5 非线性声学参量B/A的测量61

第3章 压电效应与压电振子65

3.1 压电效应65

3.2 压电方程66

3.3 压电材料74

3.4 压电体的主要特性参数77

3.5 压电振子以及振动模式80

第4章 超声换能器85

4.1 超声换能器概述85

4.1.1 超声换能器的概念85

4.1.2 超声换能器的分类85

4.1.3 单振元换能器86

4.1.4 常见的医用换能器87

4.2 超声换能器的性能指标89

4.3 超声换能器的声场分析91

4.3.1 平面圆片换能器的声场91

4.3.2 平面矩形换能器的声场95

4.3.3 多元线阵换能器的声场96

4.3.4 相控阵换能器超声场101

4.4 声场聚焦技术及聚焦声场分布103

4.5 相控阵超声换能器的原理107

4.6 超声波发射与接收电路基础111

4.7 超声换能器的匹配技术114

4.8 自聚焦超声换能器声场数值模拟119

4.8.1 基本原理120

4.8.2 算法设计121

4.8.3 程序设计123

4.8.4 仿真结果126

第5章 脉冲回波超声成像系统原理及应用131

5.1 脉冲回波成像系统的基本原理131

5.2 A型超声诊断仪的工作原理（模拟A超）133

5.3 B型超声的基本原理136

5.4 M型超声的原理及应用137

5.5 C、F、P、D型超声诊断仪原理138

第6章 数字B超声成像系统原理141

6.1 B型超声成像的原理141

6.2 B型超声成像诊断仪的关键技术指标与参数142

6.3 B型超声成像诊断仪中的扫描技术146

6.3.1 机械扇形扫描B超仪146

6.3.2 高速电子线形扫描B超仪147

6.3.3 电子相控阵扇形扫描B超仪149

6.4 数字B超系统架构及数字扫描变换器151

第7章 B超图像诊断及处理基础158

7.1 人体组织的超声图像特征158

7.2 B超图像的阅读方法161

7.3 B超图像处理算法166

7.4 超声图像伪差170

7.5 BMP格式B超图像C语言编程处理实现175

7.5.1 BMP文件读取175

7.5.2 高斯平滑和拉普拉斯锐化原理177

7.5.3 C语言程序及详细注释179

第8章 超声多普勒成像原理及诊断技术185

8.1 超声多普勒概述185

8.2 超声多普勒血流测量原理186

8.3 超声多普勒血流成像仪188

8.3.1 连续波超声多普勒成像仪189

8.3.2 脉冲波超声多普勒成像仪190

8.3.3 彩色多普勒血流成像系统190

8.4 多普勒频移信号的解调方法197

8.4.1 非定向解调198

8.4.2 定向解调199

8.5 多普勒血流信息的时域自相关处理算法202

8.5.1 血流方向信息的提取202

8.5.2 血流速度大小的提取203

8.5.3 时域自相关处理算法实现203

第9章 其他超声成像设备210

9.1 三维超声210

9.2 超声CT213

9.3 高频超声217

9.4 超声显微镜219

9.5 超声波全息术224

第10章 超声治疗及高强度聚焦超声226

10.1 超声治疗学概述226

10.2 高强度聚集超声228

10.3 HIFU治疗中的测温技术232

10.3.1 概述232

10.3.2 超声无损测温技术233

10.3.3 基于B超图像的测温研究236

10.3.4 MRI无创测温在HIFU中的应用240

第11章 HIFU的临床应用243

11.1 HIFU的生物效应243

11.2 HIFU的医学应用244

11.3 HIFU应用于肿瘤的治疗247

11.4 HIFU临床治疗效果的评价250

第12章 超声碎石以及其他超声治疗技术254

12.1 超声碎石254

12.1.1 超声碎石概述254

12.1.2 超声碎石发展史254

12.1.3 超声碎石原理255

12.1.4 超声碎石机分类255

12.2 其他超声治疗设备259

12.2.1 超声雾化器259

12.2.2 超声美容仪260

第13章 经颅超声刺激261

13.1 经颅超声刺激技术261

13.2 经颅超声刺激系统262

13.3 实验以及结果264

第14章 便携式超声成像设备的系统设计268

14.1 医学超声成像系统简介268

14.2 便携式超声成像系统269

14.2.1 便携式系统的设计需求269

14.2.2 超声成像系统的架构269

14.2.3 前端处理模块269

14.2.4 中端处理270

14.2.5 后端处理271

14.2.6 系统控制器和MMI271

14.3 基于DSP的便携式超声解决方案271

14.3.1 DSP和SOCs在便携式系统中的优势271

14.3.2 系统方框图示例272

14.3.3 实时操作系统（RTOS）272

14.4 系统特性273

第15章 医学超声的前沿技术275

第16章 医学超声实验278

16.1 超声实验与操作规范278

16.2 实验1 B超成像的基本操作278

16.3 实验2 Gain ＆ TGC操作及γ校正280

16.4 实验3 B超图像伪影与气泡对成像的影响282

16.5 实验4 在B/M工作模式下，模拟心脏二尖瓣跳动，测量平均速度与心率283

参考文献284

附页彩图287