Ултразвук - Какво е това? Ултразвук в медицината. лечение с ултразвук

Въпреки факта, че изучава ултразвукови вълни започва преди повече от сто години, само на последния половин век, те са били широко използвани в различни области на човешката дейност. Това се дължи на бързото развитие както на квантовата и нелинейни акустични секции и квантовата електроника и физика на твърдото тяло. Днес ултразвук - не е само символ на висока честота поле на звукови вълни, както и цялата научна област в съвременната физика и биология, който е свързан с промишлени, информация и технологии за измерване, както и диагностични, хирургични и терапевтични методи на съвременната медицина.

Какво е това?

Всички звукови вълни могат да бъдат разделени в чуваем човека - с честота от 16 Hz до 18 хиляди души, и тези, които са извън обхвата на човешкото възприятие. - инфрачервена и ултразвук. Съгласно разбират инфразвук вълни подобен звук, но с честоти под възприемат от човешкото ухо. Горната граница на зоната счита инфразвук 16 Hz, и по-ниска - 0001 Hz.

Ултразвук - звукови вълни, които също, но честотата им е по-висока, отколкото може да възприеме човешката система слух. Обикновено, при тях се разбере честота 20-106 кХц. горната им граница зависи от средата, в която тези вълни се разпространяват. Така, в газова среда граница е 106 кХц и в твърди вещества и течности достигне 1010 кХц. В шума на дъжд, вятър или водопад, светкавицата и има ултразвукови компоненти в шумоленето на морски вълни ролки камъчета. Това е благодарение на способността да се възприема и анализира ултразвуковите вълни обсег китове и делфини, прилепи и нощни насекоми се ориентират в пространството.

Малко история

Първите изследвания на ултразвук (САЩ) бяха извършени в началото на френския учен на XIX век F. Savar (F. Savart), ние се стремим да се определи горна граница на честотата на чуваемост на системата на човешкия слух. В бъдеще, изучаването на ултразвукови вълни са били ангажирани в такива известни учени като германската W. Wien, англичанинът Ф. Галтън, руски Лебедев с група студенти.

През 1916 г., физик П. Langevin във Франция, в сътрудничество с руски учен Константин Shilovsky имигрант, е в състояние да използва кварцов за приемане и ултразвук за морски измервания и откриване на подводни обекти, което позволи на учените да създадат първия сонар, състоящ се от предавател и ултразвуково приемник. През 1925 г. американският W. Пиърс създаде устройство, наречено интерферометър Пиърс днес се измерва с голяма точност и скорост на усвояване на ултразвук в течни и газообразни медии. През 1928 г. Съветският учен, Соколов е първият, който се използва ултразвукови вълни, за да открие най-различни дефекти в твърди тела, включително метал, органи.

В следвоенния 50-60-те години, въз основа на теоретични изследвания екип от съветски учени, ръководени от LD Розенберг започва широко използване на ултразвук в различни индустриални и технологични области. В същото време, благодарение на работата на британски и американски учени, както и изследвания на съветските учени, като Р. В. Hohlova, В. Красилников и много други бързо развиващи се научна дисциплина, като нелинейни акустика.

Приблизително по същото време направи и първите опити на американците да използват ултразвук в медицината.

Соколов, съветски учен в края на четиридесетте години на миналия век, разработен теоретичното описание на устройството, предназначена за визуализация на непрозрачни обекти - "ултразвуков" микроскоп. Въз основа на тези проучвания, в средата на 70-те експерти от Станфордския университет са създали прототип на сканиране акустичен микроскоп.

Удобства

Като общ характер, вълна от обхвата на чуваемост, както и ултразвук, се подчиняват на законите на физиката. Въпреки това, ултразвук има редица функции, които позволяват широкото му използване в различни области на науката, медицината и технологиите:

1. Плитък дължина на вълната. За най-ниско ултразвуков диапазон не превишава няколко сантиметра, което води до лъчение природата. В този случай на вълната е фокусирана и се прилагат линейни греди.

2. Леко период на трептене, като по този начин тя може да отдели импулсна ултразвукова.

3. В различни среди ултразвукови вибрации с дължина на вълната не повече от 10 mm, има свойства, подобни на светлинните лъчи, което позволява фокусиране трептения генерира насочени лъчи, т.е. не само в желаната посока за изпращане на енергия, но също така да се фокусират в необходимия обем.

4. При ниска амплитуда, че е възможно да се получат високи стойности на енергията на трептене, която позволява създаването на високо енергийни лъчи и ултразвукови полета без използването на тежко оборудване.

5. Под влияние на ултразвук в сряда, има набор от специфични физични, химични и медицински ефекти, като например:

• дисперсия;
• кавитация;
• обезгазяване;
• локално отопление;
• дезинфекция, и много други. и др.

видове

Всички ултразвукови честоти са разделени на три типа:

• Ulf - ниска, с диапазона от 20 до 100 кХц;
• USCH - среден клас - от 0.1 до 10 MHz;
• UZVCH - висока - от 10 до 1000 MHz.

Днес, практическото използване на ултразвук - е преди всичко използването на ниска интензивност вълни за измерване, контрол и изследване на вътрешната структура на различни материали и продукти. Висока честота се използва за активно въздействие върху различни вещества, които могат да променят свойствата си и структура. Диагностика и лечение на много заболявания, обработено със звук (въз основа на различна честота) е отделен и активно развиваща се област на съвременната медицина.

Къде се кандидатства?

През последните десетилетия, ултразвук, интересуващи се не само научни теоретици, но практикуват повече и по-активно да го прилага в различни видове човешка дейност. Днес, ултразвукови устройства се използват за:

Получаване на информация за вещества и материали	мерки		Честотата в кХц
			от	за
	Изследването на структурата и свойствата на веществата	твърда храна	10	10 юни
		течности	10 мар	10 май
		газ	10	10 мар
	размери на контрол и нива		10	10 мар
	хидролокатор		1	100
	дефектоскопия		100	10 5
	Медицински диагностика		10 мар	10 май
експозиция вещества	Запояване и вулканизация		10	100
	заваряване		10	100
	пластична деформация		10	100
	механична обработка		10	100
	емулгиране		10	10 4
	кристализиране		10	100
	пръскане		10-100	10 3 -10 4
	коагулация на аерозоли		1	100
	дисперсия		10	100
	почистване		10	100
	химични процеси		10	100
	Ефекти върху изгарянето		1	100
	хирургия		10 до 100	Март 10 до 10 април
	терапия		10 мар	10 април
Обработка и контролни сигнали	акустоелектронни преобразуватели		10 мар	10 юли
	филтри		10	10 май
	забавяне линии		10 мар	10 юли
	акустично-оптични устройства		100	10 май

В днешния свят, ултразвук - това е важен технологичен инструмент в индустрии като:

• желязо и стомана;
• химически;
• Селското стопанство;
• текстил;
• храна;
• фармакологична;
• машиностроенето и инструмент на решения;
• нефтохимическата, както и друга обработка.

В допълнение, повече и по-широко приложение в ехография. Това е, което ще говорим в следващата секция.

Използването в медицината

В съвременната медицинска практика, има три основни начина за използване на различни честоти на ултразвук:

1. диагностика.

2. Терапевтична.

3. хирургия.

Нека разгледаме по-подробно всяка една от тези три области.

диагностика

Един от най-модерните методи и информативни медицинската диагностика е ултразвуков. Неговите предимства - това е: минимум въздействието върху човешките тъкани и много информативен.

Както вече споменахме, ултразвук - звукови вълни, разпространяващи в еднородна среда, в права линия и с постоянна скорост. Ако по пътя си има зони с различна плътност на акустичната, трептенията на отразеното, а другата част се пречупва, като същевременно продължава своето линейно движение. По този начин, по-голяма е разликата в плътността на граничния медиите, повече ултразвуковата вибрация усеща. Съвременните методи на ултразвук може да се разделят на локализиране и прозрачна.

Ултразвуков място

По време на това проучване се записват отразена от границите на медии с различни акустични плътности на импулси. С помощта на сензора може да бъде преместен, за да зададете размера, разположението и формата на обекта в процес на проучване.

полупрозрачност

Този метод се основава на факта, че различни тъкани на човешкото тяло по различни начини абсорбират ултразвук. По време на проучването на вътрешен орган в неговата пряка вълна с определена интензивност, след което специален сензор засича сигнала, изпратен от обратната страна. Картина сканиран обект е възпроизведен въз основа на промяната на интензитета на сигнала на "вход" и "изход". Получената информация се обработва от компютър и се превръща в сонограма (крива) или сонограма - триизмерен образ.

метод Доплер

Това е диагностичен метод, най-бързо развиващата, която използва импулс, така и непрекъснато ултразвук. Доплер широко използвани в акушерството, кардиология и онкологията, тъй като позволява на пистата дори незначителни промени в капилярите и малките кръвоносни съдове.

диагностични приложения

Днес, техники ултразвукови изображения и измервания от най-широко използвани в областта на медицината, като например:

• акушерство;
• офталмологията;
• кардиология;
• неврология новородени и малки деца;
• изследване на вътрешни органи:

- ултразвук на бъбреците;

- черен дроб;

- жлъчния мехур и канали;

- женската репродуктивна система;

• Диагностика на външни и подземни органи (щитовидната и млечните жлези).

Използването на терапия

Основният терапевтичен ефект на ултразвук поради неговата способност да проникват в човешката тъкан за нагряване и ги затопли до извършва микро-масаж на отделни участъци. Ултразвук може да се използва както за пряко и косвено въздействие върху фокуса на болка. В допълнение, при определени условия, тези вълни имат антибактериална, противовъзпалителна, аналгетична и спазмолитично действие. Както се използва в терапевтичните ултразвукови вибрации условно разделена на висока и ниска интензивност. Той вълни с ниска интензивност най-широко използвани за стимулиране на физиологични отговори или незначително, без да вредят отопление. лечение ултразвук е дава положителни резултати при заболявания като:

• артрит;
• артрит;
• миалгия;
• спондилит;
• невралгия;
• разширени и трофични язви;
• Анкилозиращ спондилит;
• заличавани endarteritis.

Изследвания се провежда, през който ултразвук се използва за лечение на болестта на Meniere, емфизем, язви на дванадесетопръстника и стомаха, астма, отосклероза.

ultrasonosurgery

Съвременно оперативно използване на ултразвуковите вълни, е разделен на две части:

- селективно унищожаване на части от тъкан специфични контролирани ултразвукови вълни с висок интензитет с честоти от 10 ⁶ до 10 ⁷ Hz;

- с помощта на хирургически инструмент с налагането на ултразвукови трептения 20-75 кХц.

Пример за селективен ултразвук хирургия може да служи като ултразвуков разбиване на камъни в бъбреците. По време на тази неинвазивна хирургия ултразвукови вълни действа върху камъка през кожата, което е извън човешкото тяло. За съжаление, тази хирургична техника има няколко ограничения. Не можете да използвате фрагментация с ултразвук в следните случаи:

- бременни жени, независимо от стадия;

- ако диаметърът на камъни повече от два сантиметра;

- за всички инфекциозни заболявания;

- наличие на заболявания, които нарушават нормалната съсирването на кръвта;

- в случай на тежки наранявания на костната тъкан.

Въпреки факта, че премахването на камъни в бъбреците с ултразвук се извършва без разрез, че е доста болезнена и се извършва под обща или местна анестезия.

Ултразвукови хирургически инструменти се използват не само за по-малко болезнено дисекция на костите и меките тъкани, но и да се намали загубата на кръв. Нека погледнем към стоматология. Блокада зъбен камък премахва по-малко болезнено, както и всички други медицински манипулации се извършват много по-лесно. В допълнение, травми и ортопедични практика, ултразвук се използва за възстановяване на целостта на счупените кости. По време на тези операции пространството между костните фрагменти се запълва със специален състав, състоящ се от костни чипове и специална течност пластмаса, и след това се обработва с ултразвук, като всички компоненти са здраво свързани. Тези, които претърпя операция, по време на която се използва ултразвук, оставете коментари са различни - както положителни, така и отрицателни. Все пак трябва да се отбележи, че доволни пациенти все още е повече!