● 摘要
摘要：近几十年来，超声波广泛应用于生物学、医学领域。生物组织的超声性质是生物医学超声中最基本的研究课题之一。超声应用于医学领域,无论是诊断还是治疗都与生物组织的超声性质密切相关。超声在介质中的传输是一个复杂的过程,它既被散射又被吸收,而生物媒质是由水、脂肪和蛋白质组成的物质，与均匀流体具有完全不同的特点。此外，还具有结构上的不均匀性，不同部位的散射和吸收各不一样。从超声诊断和治疗的角度来看,超声是透过皮肤及肌肉,才能传到皮下组织和器官, 生物组织的声学参量随生物种类和不同方向而存在差异。应此有人提出了分层介质结构，来研究超声在生物组织中的传输和分布。超声波在生物组织中的传播规律（即组织对声波的作用）及诊断信息提取方法是超声诊断和治疗的物理基础。
医学超声是一门将声学中的超声学与医学应用结合起来的边沿学科。其主要任务是研究超声波在生物组织中的传播特性、规律及其应用。即所谓超声组织定征，就是研究生物组织的各种声学参量的数值范围和测量方法，以及这些参量与组织的病理状态和组织构成的对应关系。
我们知道超声波经过生物组织传播之后，携带着大量的组织结构特征声信息，了解超声回波的变化规律，可以间接地得知介质的特征。现代超声医学正是以超声波在人体内的传播规律为基础，并利用发展完善的信号处理方法和电子技术进行组织定征。
生物组织声学特征参量主要有:声传播速度、声阻抗、声衰减系数、声散射及一些非线性参数。由于有些组织的病理变化不能仅仅从某一声学参数的大致变化来区分，组织声学参数的定量研究受到众多科研工作者的重视，特别是组织声速、声衰减系数的测量，通过测量声衰减系数可以区分B型成像仪上诊断不出来的病灶。例如，正常肝与轻度脂肪肝，在B型图像上形态差不多。但他们的衰减系数可能相差数倍。因此，衰减系数的测量研究很有前途。
在组织构成方面，测量出随着组织水分的增加，组织的声速传播速度，声衰减系数减小，当组织中脂肪成分增加时，声传播速度减小，而声衰减系数增大。因此，通过了解组织的声学参数可以间接地得知组织的构成。
由此可见，组织声学参量的测量具有重要的临床意义，本论文工作将以声速、声衰减系数作为定征参量，重点讨论他们的参数测量问题。声衰减系数的测量,与其它声学参数测量密切相关，并对其它声学参数的测量提供基础。
本文的目的是探讨如何提取从体表检测获取的组织回波信号。本课题的研究为进行体表活体组织定征，提高组织结构辨识准确性和区分正常与病变组织提供物理学依据和方法。为此本文主要做了以下几方面研究工作。
结合分层介质理论，建立脂肪、肌肉和血栓等的多层组织模型，对其传输特性进行了深入的研究。首先阐述了生物组织的主要传播特性，着重研究了生物声速和声衰减等声学特征参量的测量方法。再用脉冲射法测量了猪的离体脂肪、肌肉、血栓组织的声速、声衰减，探讨生物组织的声传输规律。在27℃的条件下，应用1.25MHz、2.5MHz、5.0MHz三种探头,发现脂肪组织结构比较致密均匀，其声速和声衰减系数最大。肌肉的声速和声衰减比脂肪的要小，且衰减系数与样品中的水分含量有密切关系，水分越多肌肉组织衰减越小。衰减系数与频率变化较符合指数关系。血栓组织的声速和声衰减值测量最小，但随着时间的增加水分越来越少，血栓局部集聚密度增加，从而血栓的声速和声衰减增大，声速比声的衰减系数随时间的变化大。
在对多层组织的测试中声波由不同组织的界面的反射要比相同组织的界面的反射大。并且声波由声衰减较小的组织向较大的组织传播时比反向传播时衰减要大。
用不同频率对多层组织进行实验测试，发现平均衰减系数随频率增大而增大。