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血管穿刺用超聲顯像設(shè)備的工作原理主要基于超聲波在人體組織中的傳播特性。超聲波是一種頻率高于人耳可聽范圍的聲波，通常在醫(yī)學(xué)診斷中使用的頻率范圍是２－１４ＭＨｚ。這些聲波在人體組織中傳播時(shí)，會(huì)在不同聲阻抗的組織界面上發(fā)生反射、折射、散射和繞射現(xiàn)象。超聲設(shè)備通過(guò)發(fā)射超聲波并接收其反射回的回波，來(lái)構(gòu)建體內(nèi)的圖像。
超聲波的產(chǎn)生與接收：超聲探頭（換能器）利用壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為聲能（逆壓電效應(yīng)），發(fā)射超聲波進(jìn)入人體組織。當(dāng)這些聲波遇到不同的組織界面時(shí)，部分聲波會(huì)反射回來(lái)，探頭再將這些反射回來(lái)的聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（正壓電效應(yīng)）。
反射、折射與散射：超聲波在遇到聲阻抗差異較大的組織界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射，形成回波。折射發(fā)生在聲波從一個(gè)介質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)聲速不同的介質(zhì)時(shí)，導(dǎo)致聲波方向的改變。散射則是超聲波在遇到微小的障礙物或粗糙表面時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。
成像技術(shù)：超聲設(shè)備通過(guò)接收反射回來(lái)的超聲波，利用各種成像技術(shù)，如Ａ型（振幅調(diào)制）、Ｂ型（輝度調(diào)制，即二維切面圖像）、Ｄ型（多普勒效應(yīng)，用于血流檢測(cè)）等，來(lái)顯示組織的圖像。在血管穿刺中，通常使用Ｂ型超聲來(lái)獲取血管的二維切面圖像，以及使用彩色多普勒超聲來(lái)評(píng)估血管內(nèi)的血流情況。
多普勒效應(yīng)：當(dāng)超聲波遇到移動(dòng)的物體，如流動(dòng)的血液時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移。通過(guò)分析這些頻移，可以計(jì)算出物體的速度和方向，從而評(píng)估血流的動(dòng)態(tài)變化。
超聲引導(dǎo)下的血管穿刺：在血管穿刺過(guò)程中，超聲設(shè)備可以實(shí)時(shí)顯示血管和穿刺針的位置，幫助醫(yī)生準(zhǔn)確定位血管，提高穿刺的成功率。醫(yī)生可以選擇不同的穿刺技術(shù)，如長(zhǎng)軸平面內(nèi)法、短軸平面外法等，以適應(yīng)不同的臨床情況。
超聲設(shè)備的安全性：超聲診斷使用的超聲波能量相對(duì)較低，一般認(rèn)為對(duì)人體是安全的。然而，為了確保安全，超聲強(qiáng)度或劑量需要嚴(yán)格控制，以避免可能的組織損傷。
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