КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ТЕСТЫ ПО УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКЕ (2019 ГОД) С ОТВЕТАМИ — часть 2
РАЗДЕЛ 2. ФИЗИКА УЛЬТРАЗВУКА
001. Процесс, на котором основано применение ультразвукового метода исследования — это:
а) визуализация органов и тканей на экране прибора;
б) взаимодействие ультразвука с тканями тела человека;
в) прием отраженных сигналов;
г) распространение ультразвуковых волн;
д) серошкальное представление изображения на экране прибора.
002. Ультразвук — это звук, частота которого не ниже:
003. Акустической переменной является:
004. Скорость распространения ультразвука возрастает, если:
а) плотность среды возрастает;
б) плотность среды уменьшается;
г) плотность, упругость возрастает;
д) плотность уменьшается, упругость возрастает.
005. Усредненная скорость распространения ультразвука в мягких тканях составляет:
006. Скорость распространения ультразвука определяется:
007. Длина волны ультразвука с частотой 1 МГц в мягких тканях составляет:
008. Длина волны в мягких тканях с увеличением частоты:
009. Наибольшая скорость распространения ультразвука наблюдается в:
010. Скорость распространения ультразвука в твердых телах выше, чем в жидкостях, т.к. они имеют большую:
г) акустическое сопротивление;
д) электрическое сопротивление.
д) продольная механическая волна.
012. Имея значение скоростей распространения ультразвука и частоты, можно рассчитать:
013. Затухание ультразвукового сигнала включает в себя:
г) рассеивание и поглощение;
д) рассеивание, отражение, поглощение.
014. В мягких тканях коэффициент затухания для частоты 5 МГц составляет:
015. С увеличением частоты коэффициент затухания в мягких тканях:
016. Свойства среды, через которую проходит ультразвук, определяет:
017. К допплерографии с использованием постоянной волны относится:
а) продолжительность импульса;
б) частота повторения импульсов;
018. В формуле, описывающей параметры волны, отсутствует:
д) скорость распространения.
019. Ультразвук отражается от границы сред, имеющих различия в:
б) акустическом сопротивлении;
в) скорости распространения ультразвука;
д) разницы плотностей и разницы акустических сопротивлений.
020. При перпендикулярном падении ультразвукового луча интенсивность отражения зависит от:
б) разницы акустических сопротивлений;
в) суммы акустических сопротивлений;
г) и разницы, и суммы акустических сопротивлений;
д) разницы плотностей и разницы акустических сопротивлений.
021. При возрастании частоты обратное рассеивание:
022. Для того, чтобы рассчитать расстояние до отражателя, нужно знать:
а) затухание, скорость, плотность;
б) затухание, сопротивление;
г) время возвращения сигнала, скорость;
023. Ультразвук может быть сфокусирован с помощью:
б) искривленного отражателя;
024. Осевая разрешающая способность определяется:
г) числом колебаний в импульсе;
д) средой, в которой распространяется ультразвук.
025. Поперечная разрешающая способность определяется:
г) числом колебаний в импульсе;
026. Проведение ультразвука от датчика в ткани тела человека улучшает:
б) материал, гасящий ультразвуковые колебания;
г) более высокая частота ультразвука;
027. Осевая разрешающая способность может быть улучшена, главным образом, за счет:
а) улучшения гашения колебания пьезоэлемента;
б) увеличения диаметра пьезоэлемента;
г) уменьшения диаметра пьезоэлемента;
д) использования эффекта Допплера.
028. Если бы отсутствовало поглощение ультразвука тканями тела человека, то не было бы необходимости использовать в приборе:
029. Дистальное псевдоусиление эха вызывается:
а) сильно отражающей структурой;
б) сильно поглощающей структурой;
в) слабо поглощающей структурой;
г) ошибкой в определении скорости;
030. Максимальное Допплеровское смещение наблюдается при значении Допплеровского угла, равного:
031. Частота Допплеровского смещения не зависит от:
д) скорости распространения ультразвука.
032. Искажения спектра при Допплерографии не наблюдается, если Допплеровское смещение частоты повторения импульсов:
г) верно все вышеперечисленное;
033. Импульсы, состоящие из 2-3 циклов используются для:
б) непрерывно-волнового Допплера;
в) получения черно-белого изображения;
д) верно все вышеперечисленное.
034. Мощность отраженного Допплеровского сигнала пропорциональна:
г) плотности клеточных элементов;
д) верно все вышеперечисленное.
035. Биологическое действие ультразвука:
б) не наблюдается при использовании диагностических приборов
в) не подтверждено при пиковых мощностях, усредненных во времени ниже 100 мВт/кв. см
Читайте также: У каких растений плохо развита механическая ткань
036. Контроль компенсации (gain):
а) компенсирует нестабильность работы прибора в момент разогрева;
в) уменьшает время обследования больного;
г) все перечисленное неверно
. д) все перечисленное верно.
037. Ультразвуковая волна в среде распространяется в виде:
в) электромагнитных колебаний
г) прямолинейных равномерных колебаний
д) все перечисленное неверно
038. Скорость распространения в воздушной среде по сравнению с мышечной тканью:
в) зависит от частоты ультразвука
г) зависит от мощности ультразвука
039. На сканограммах в проекции исследуемого объекта получено изображение равноудаленных линейных сигналов средней или небольшой интенсивности. Как называется артефакт?
б) артефакт фокусного расстояния
в) артефакт толщины центрального луча
040. Артефакт в виде «хвоста кометы» способствует дифференциации:
а) металлических инородных тел от кальцификатов и камней
б) тканевых образований от кальцификатов и камней
в) жидкостных образований от тканевых образований
г) злокачественных и доброкачественных образований
д) все перечисленное неверно
041. Возникновение артефакта в виде «хвоста кометы» обусловлено:
а) крайне высокой плотностью объекта
б) неадекватной частотой работы прибора
в) неадекватным фокусным расстоянием
г) возникновением собственных колебаний в объекте
д) все перечисленное верно
042. Для лучшей визуализации объектов небольшого размера предпочтительно:
а) использовать датчик большой разрешающей способности
б) использовать датчик меньшей разрешающей способности
Скорость звука и удельное акустическое сопротивление некоторых веществ и в тканях человека при 25 °С
Биоакустика. Физические основы акустики
ТБ при работе с лазерами
Потенциальную опасность для организма человека при работе с лазерами представляет прямое и рассеянное лазерное излучение. В наибольшей степени ему подвержены глаза и открытые участки кожи. Во избежание этого необходимо выполнение следующих требований.
• Интенсивность лазерного излучения не должна превышать предельно допустимый уровень (ПДУ), установленный ГОСТом.
• Вблизи направления (трассы) прохождения лазерного луча не должно быть предметов с зеркальными поверхностями.
• Должна быть исключена возможность неконтролируемых перемещений лазерного луча.
• Зеркальные поверхности оборудования должны быть покрыты неотражающими материалами.
• Необходимо использовать специальные защитные очки (изготовленные из из специального сине-зеленого стекла) – при работе с лазерами разного диапазона:
– при красном излучении – для профилактики цистранс-изомеризации ретинала колбочек и палочек сетчатки;
– при инфракрасном излучении – для профилактики ретинопатического действия;
– при ультрафиолетовом излучении – для профилактики поражения хрусталика и сетчатки.
• Следует помнить, что и при работе в защитных очках запрещается попадание луча на глаза.
Акустикой (греч. акустикос – слуховой) называют область физики, исследующую упругие колебания и волны, методы получения и регистрации этих волн, их взаимодействие с веществом и биологическими объектами, а также их разнообразные применения.
Звук в широком смысле слова представляет собой упругие волны, распространяющиеся в газообразных, жидких и твердых веществах с частотами от 0 до 10 13 Гц. В узком смысле слова под звуком понимают явление субъективного восприятия этих волн человеком или животными. Считается, что область слышимости человека находится в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц, однако границы этого диапазона условны.
Вещество с, м/с (rс)·10 –6 , кг/(м 2 ·с)
Сталь углеродистая (с||) 5100 40,0
Стекловидное тело 1530 1,54
Примечание. Приведенные в таблице значения скоростей звука в биологических тканях представляют собой средние значения результатов измерений, проведенных разными исследователями.
Чем больше частота, тем более высоким по тону воспринимается звук. Так, мычанию соответствует частота около 50 Гц (длина волны в воздухе 6,6 м), а комариному писку – частота порядка 10 кГц (длина волны около 3 см). Акустические волны в твердых телах могут быть поперечными (^) и продольными (||), а в жидкостях и газах, в которых отсутствуют деформации сдвига, возможны только продольные волны, представляющие собой чередующиеся области сгущений и разрежений.
Читайте также: Как удалить черную плесень с ткани в домашних условиях
Скорости звука в твердых телах (с^ и с|| ) и в идеальном газе (сг) можно вычислить по формулам
где Е –модуль Юнга; G – модуль сдвига; s – коэффициент Пуассона; r– плотность среды; Т –абсолютная температура; m — молярная масса; R – универсальная газовая постоянная и
g = CPICV – отношение теплоемкости вещества при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме. При малых значениях с|| @ с^Ö2 .
Значения скоростей звука в некоторых веществах приведены в таблице. Скорости звука в газах по порядку величины сравнимы со средними скоростями движения молекул газа, которые при нормальных условиях равны сотням м/с. Скорости звука в жидкостях находятся в пределах от 1 до 1,5 км/с. Поскольку мягкие ткани животных состоят в значительной степени из водных растворов, то скорость распространения звука в них примерно такая же, как в воде. Скорости звука в твердых телах равны 2–6 км/с.
Область вещества, в которой распространяется звуковая волна, называют акустическим полем, которое характеризуют интенсивностью звуковой волны и акустическим давлением.
Интенсивностью волны I называют величину, численно равную средней по времени энергии Е, переносимой волной в единицу времени через единицу площади поверхности, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны:
где S – площадь поверхности, через которую проходит волна; t – время ее прохождения через эту поверхность. Единица измерения интенсивности волны: Дж/(м 2 ·с) = Вт/м 2 .
Звуковым, или акустическим, давлением называют добавочное давление (избыточное над средним давлением окружающей среды, например над атмосферным давлением), образующееся в участках сгущения частиц в акустической волне. Амплитудное значение акустического давления ра связано с амплитудой волны А, ее циклической частотой и, скоростью распространения в веществе с и плотностью вещества m следующим соотношением ра = Аwrс
Произведение Аw есть величина амплитуды колебательной скорости частиц вещества в волне, а величина рс называется удельным волновым, или акустическим, сопротивлением среды и характеризует рассеяние энергии волны в акустическом поле. Полное акустическое сопротивление на площади S равно rcS. Для краткости в дальнейшем мы будем говорить об акустическом сопротивлении, не добавляя слово «удельное». Следует отметить, что понятия волнового и акустического сопротивлений совпадают лишь для плоской волны. Можно показать, что интенсивность плоской синусоидальной волны связана с акустическим давлением следующей зависимостью
Единица измерения удельного акустического сопротивления – кг/(м 2 ·с). Акустическое сопротивление является важной характеристикой акустических свойств вещества. Его значения для некоторых веществ, встречающихся в ветеринарной практике, приведены в таблице.
Для наглядного представления о величинах звукового давления и интенсивностей звука приведем следующий пример. Пронзительный, еле переносимый человеком звук гудка локомотива создает избыточное давление примерно в 90 Па. Воспользовавшись формулой и данными таблицы , вычислим интенсивность звука в воздухе
Таким образом, энергия, переносимая звуком, очень невелика.
При падении звуковой волны на границу раздела двух сред часть ее отражается, а часть преломляется и переходит в другую среду. Доля звуковой энергии, перешедшей из одной среды в другую, зависит от соотношения между величинами акустических сопротивлений обеих сред. Коэффициентом отражения г называют отношение интенсивностей отраженной и падающей волн. Этот коэффициент при нормальном падении волны на плоскую границу раздела вычисляют по формуле Рэлея
Из формулы Рэлея видно, что если акустические сопротивления двух сред равны, то волна не отражается и полностью переходит в другую среду. Напротив, чем больше различаются между собой акустические сопротивления, тем меньшая доля звуковой энергии проникает через границу раздела. Легко подсчитать, использовав данные таблицы 4, что из воздуха в воду переходит всего 0,12% интенсивности падающего звука, а 99,88% отражается от границы раздела, т. е. происходит практически полное отражение. Долгое время считалось, что рыбы и морские животные не обладают акустической сигнализацией. Исследования последних десятилетий показали, что водные обитатели испускают звуковые сигналы в целях ориентировки (звуколокация), во время охоты и брачных игр, в моменты опасности. В настоящее время собраны фонотеки голосов жителей моря, эти записи используют для изучения биологии рыб, для обнаружения рыбных косяков и их приманки. Однако, несмотря на то что море так же наполнено звуками, как лес пением птиц, человек не в состоянии услышать эти «голоса» морских обитателей из-за того, что в воздух выходят лишь десятые доли процента тех звуков, которые создаются в воде. Даже погрузившись в воду, человек плохо слышит звуки потому, что барабанная перепонка рассчитана на колебания в воздухе, а не в воде, плотность которой в 750 раз больше плотности воздуха. Тем не менее, как это хорошо известно рыболовам, рыбы слышат звуки, издаваемые на берегу, несмотря на то что доля интенсивности звука, переходящего из воздуха в воду, так же мала, как и доля интенсивности звука, переходящего из воды в воздух. Это парадоксальное явление объясняется тем, что из-за большой плотности воды и большой скорости: звука даже при малой интенсивности величина избыточного давления в ней довольно значительна. Отношение акустических давлений в воде и в воздухе равно
Читайте также: Для чего нужна ткань саржа
Подставляя в это выражение значения акустических сопротивлений и величину отношения интенсивностей звука в воде и в воздухе, получаем k = 2. Таким образом, величина акустического давления звука, перешедшего из воздуха в воду, в 2 раза больше, чем в воздухе, и следовательно, звуки, создаваемые на берегу, при переходе в воду становятся в 2 раза «громче» (если громкость измерять по величине избыточного давления, а гидрофоны и звуковоспринимающие органы рыб рассчитаны именно на восприятие избыточного давления). Наоборот, при переходе звука из воды в воздух величина акустического давления резко снижается.
При распространении волны в веществе ее энергия расходуется на приведение частиц вещества в колебательное движение, и поэтому энергия волны с расстоянием уменьшается, волна «затухает». Термин «затухание» более общий, чем «поглощение». Затухание волны обусловлено не только поглощением, но и отражением ее от границ раздела между слоями вещества с разными акустическими сопротивлениями, а также рассеянием ее на элементах микроструктуры вещества. Эти факторы особенно существенны при распространении звука в биологических объектах.. При затухании звука, обусловленном рассеянием и поглощением, интенсивность звука уменьшается по экспоненциальному закону I = I0e 6 l , где I0 и I – соответственно интенсивности звука на поверхности вещества и на расстоянии l от поверхности; d – коэффициент затухания, который в однородной среде равен
где l – длина волны звука; с – ее скорость в веществе; h – коэффициент вязкости и r – плотность вещества.
Коэффициент затухания сильно уменьшается при увеличении длины волны. Поэтому звуки высокой частоты не распространяются в воздухе на далекие расстояния. Если необходимо, чтобы звук был слышен далеко, выгоднее использовать низкочастотные источники звука (например, пароходные гудки). Большое затухание звука происходит в неоднородных и пористых телах в связи с тем, что звук отражается на границах раздела двух сред с различными акустическими сопротивлениями. Хорошо известно ослабление звука мягкими тканями (войлоком, поролоном). В настоящее время производятся материалы, которые позволяют как за счет поглощения, так и за счет рассеяния значительно уменьшать интенсивность проникающих в помещения шумов.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом