生物医学超声基础

本书涵盖了医学超声的基础内容，具体包括医学超声的物理基础、压电效应及超声换能器的原理与应用、脉冲回波超声成像系统原理及应用、超声的生物效应及超声治疗学、生物医学超声前沿、医学超声实验等。核心内容围绕超声波在生物组织中的传播特性，A、M、B、D型超声设备原理与应用，高强度聚焦超声（HIFU）等超声治疗展开。本书每章节都配置了一定量的思考与练习题，以帮助读者巩固本书的内容，夯实本学科的基础，并进一步提高分析解决问题的能力。此外，本书保留了关键专业词汇的中英文对照，供读者参考学习。本书的特点是，在注重基本概念、原理和方法的同时，兼顾一定的工程技术实用性，特色内容如散射声场及换能器声场的数值模拟，超声图像的数字处理，超声波发射/接收电路原理，换能器的匹配技术等。

第一章绪论1
第一节中国古代声音史话1
第二节医学超声发展简史2
第三节超声波的特点及应用3
思考与练习题7
第二章医学超声的物理基础9
第一节超声学基础9
第二节声学物理量16
第三节非线性声学及生物医学工程应用22
思考与练习题27
参考文献29
第三章超声波在生物组织中的传播特性30
第一节声学波动方程及其解30
第二节超声波的叠加、干涉、衍射34
第三节声波的反射、折射和透射38
第四节超声波多层介质透射及声学匹配44
第五节生物组织中的超声散射及多普勒效应47
第六节刚球的散射及仿真分析54
第七节生物组织的超声特性及衰减吸收59
思考与练习题64
参考文献67
第四章声学参量及声场的测量计算68
第一节常用声学参量及声场的测量计算68
第二节脉冲超声波声强的测量计算75
思考与练习题79
参考文献80
第五章压电效应及压电振子81
第一节压电效应及压电方程81
第二节压电材料及其表征参数87
第三节压电振子的振动模式及等效电路95
思考与练习题99
参考文献100
第六章超声换能器原理101
第一节超声换能器概述101
第二节超声换能器的性能指标105
第三节相控阵超声换能器的原理108
第四节超声发射与收发隔离电路基础112
第五节超声换能器的电学匹配技术115
思考与练习题119
参考文献122
第七章超声换能器声场分析及数值仿真123
第一节平面圆片换能器的声场123
第二节多元线阵换能器的声场129
第三节声束聚焦及聚焦声场分布134
第四节自聚焦超声换能器声场数值模拟140
思考与练习题146
参考文献147
第八章脉冲回波超声成像系统原理及应用148
第一节脉冲回波超声成像系统的基本原理148
第二节A型超声诊断仪的工作原理149
第三节B型超声的原理153
第四节M型超声的原理及应用155
第五节C、F、P型超声诊断仪157
思考与练习题159
参考文献160
第九章数字B超成像系统原理161
第一节数字B超概述161
第二节B超成像系统的关键技术指标162
第三节B超探头及扫描技术168
第四节数字扫描变换器173
思考与练习题180
参考文献181
第十章B超诊断及图像处理基础182
第一节人体组织器官的超声图像特征182
第二节B超图像的阅读方法187
第三节B超图像处理算法192
第四节B超图像伪影197
思考与练习题203
参考文献205
第十一章超声多普勒成像原理206
第一节超声多普勒血流测量原理206
第二节超声多普勒血流成像仪209
第三节超声多普勒信号的处理与实现219
第四节多普勒血流回波的时域自相关处理算法222
思考与练习题228
参考文献230
第十二章高频超声及超声显微镜231
第一节高频超声及其临床应用231
第二节超声显微镜235
思考与练习题240
参考文献240
第十三章超声的生物效应及安全性241
第一节超声的生物效应241
第二节医学超声的安全性245
思考与练习题247
参考文献248
第十四章超声治疗学249
第一节超声治疗学概述249
第二节超声冲击波碎石252
第三节其他超声治疗应用258
思考与练习题261
参考文献261
第十五章高强度聚焦超声的原理及临床应用262
第一节HIFU系统及原理263
第二节HIFU的生物效应和临床应用266
第三节HIFU治疗中的引导和测温技术275
思考与练习题281
参考文献282
第十六章现代超声成像设备的系统架构与实现283
第一节现代超声成像设备的系统架构283
第二节超低功耗掌上B超设计方案286
思考与练习题291
参考文献291
第十七章生物医学超声前沿293
第一节低强度聚焦超声神经调控293
第二节三维超声299
第三节超声弹性成像技术302
第四节其他医学超声的前沿技术310
思考与练习题314
参考文献314
第十八章医学超声实验316
第一节超声实验与操作规范316
第二节B超成像的基本操作317
第三节数字B超关键技术原理验证319
第四节B超图像伪影与气泡对成像的影响320
第五节B/M/D模式综合实验322
思考与练习题323
参考文献323