Ultrazvuk - Čo je to? Ultrazvuk v medicíne. ošetrenie ultrazvukom

Napriek tomu, že študuje ultrazvukových vĺn začal pred viac ako sto rokmi, len posledný pol storočia, boli široko používané v rôznych oblastiach ľudskej činnosti. To je vzhľadom k rýchlemu vývoju ako v kvantovej a nelineárny akustické úseky a kvantovej elektroniky a fyziky pevných látok. Dnes ultrazvuk - nie je len symbolom vysokofrekvenčného akustických vĺn polia, a celá oblasť výskumu v modernej fyziky a biológie, ktorá je spojená s priemyselnou, informácií a meracej techniky, rovnako ako diagnostické, chirurgické a terapeutické metódy modernej medicíny.

Čo je to?

Všetky zvukové vlny môžu byť rozdelené do počuteľného človeka - kmitočet od 16 Hz do 18 tisíc, a tie, ktoré sú mimo rozsahu ľudského vnímania. - infraport a ultrazvuku. Pod chápanej infrazvuk vĺn podobným zvukom, ale s frekvenciou nižšou ako vníma ľudské ucho. Horná hranica oblasti považované infrazvuk 16 Hz a nižšia - 0001 Hz.

Ultrazvuk - zvukové vlny, ktoré taky, ale ich frekvencia je vyššia ako vníma ľudský sluch systém. Typicky, pod nimi rozumieť frekvenciu od 20 do 106 kHz. Ich horná hranica závisí od prostredia, v ktorom sú tieto vlny šíria. Tak, v plynnej médium limit je 106 kHz a pevných látok a kvapaliny nedosiahne 1010 kHz. V hluku dažďu, vetru alebo vodopád, bleskom a má ultrazvukové komponenty v šumenie mora vlny valí okruhliaky. Je to vďaka schopnosti vnímať a analyzovať ultrazvukové vlny rozsah veľryby a delfíny, netopiere a nočné hmyz orientovať sa v priestore.

trocha histórie

Prvá štúdia ultrazvuku (US) boli vykonané na začiatku XIX storočia francúzsky vedec F. Savar (F. Savartov), sa snažíme určiť horný limit frekvenčný počuteľnosť na sluchového ústrojenstva človeka. V budúcnosti štúdium ultrazvukových vĺn sa podieľali na takých známych učenci ako nemecký W. Wien, Angličan F. Galton, ruský Lebedev so skupinou študentov.

V roku 1916, fyzik P. Langevinova vo Francúzsku, v spolupráci s ruským vedcom Konstantin Shilovsky prisťahovalec, bol schopný použiť kremeňa pre príjem a ultrazvukové žiarenie morských meranie a detekciu podvodných objektov, ktorá umožnila výskumníci vytvoriť prvý sonar, skladajúci sa z vysielača a ultrazvukové prijímača. V roku 1925, americký W. Pierce vytvoril zariadenie zvané interferometer Pierce dnes sa meria s veľkou presnosťou a rýchlosťou absorpcie ultrazvuku v kvapalných a plynných médií. V roku 1928, sovietsky vedec, Sokolov bol prvý používať ultrazvukových vĺn na detekciu rôznych vád v pevných látkach, vrátane kovov, orgánov.

V povojnovom 50-60 je, na základe teoretických výskumného tímu sovietskych vedcov na čele s LD Rožmberka začína široké využitie ultrazvuku v rôznych priemyselných a technologických odborov. V rovnakej dobe, vďaka práci britských a amerických vedcov, rovnako ako štúdia sovietskych vedcov, ako je R. V. Hohlova, V. Krasilnikov a mnoho ďalších rýchlo sa rozvíjajúce vedné disciplíny, ako je nelineárny akustika.

Približne v tom istom čase podnikla prvé pokusy Američanov na použitie ultrazvuku v medicíne.

Sokolov, sovietsky vedec v neskorých štyridsiatych rokoch minulého storočia vyvinul teoretický opis zariadenia, ktoré sú určené pre vizualizáciu nepriehľadných objektov - "ultrazvukový" mikroskopu. Na základe týchto štúdií, v polovici 70. rokov odborníci z Stanford University vytvorili prototyp snímacieho akustické mikroskopom.

rysy

Majú spoločný charakter, vlnu počuteľnom rozsahu, rovnako ako ultrazvuk, podlieha zákonom fyziky. Avšak, ultrazvuk má rad funkcií, ktoré umožňujú jeho široké použitie v rôznych oblastiach vedy, medicíny a technológie:

1. Plytké vlnová dĺžka. Pre väčšinu nízky ultrazvukový rozsah nepresahuje niekoľko centimetrov, čo spôsobuje šírenie žiarenia povahy. V tomto prípade je vlna zameraný a použiť lineárne nosníky.

2. Mierny kmitanie obdobie, tak to môže emitovať impulzné ultrazvukové.

3. V rôznych prostrediach ultrazvukom s vlnovou dĺžkou najviac 10 mm, majú podobné vlastnosti ako svetelných lúčov, ktoré umožňuje zameraných oscilácie generovať smeruje žiarenie, tj. Nielen v požadovanom smere na odoslanie energie, ale tiež sa zameriavajú v požadovanom objeme.

4. Na nízka amplitúda, že je možné dosiahnuť vysoké hodnoty oscilácie energie, ktorá umožňuje vytváranie vysoko energetické lúče a ultrazvukové pole bez použitia veľkých zariadení.

5. Pod vplyvom ultrazvuku v stredu, tam je súbor špecifických fyzikálnych, biologických, chemických a liečebnými účinkami, ako sú:

• disperzie;
• kavitácia;
• odplynenie;
• lokálne kúrenie;
• dezinfekcia, a mnoho ďalších. a kol.

typy

Všetky ultrazvukové frekvencie sú rozdelené do troch typov:

• ULF - nízke, v rozmedzí od 20 do 100 kHz;
• Uschi - strednej triedy - od 0,1 do 10 MHz;
• UZVCH - vysoká - 10 až 1000 MHz.

V súčasnej dobe je praktické využitie ultrazvuku - je predovšetkým použitie nízkych vĺn intenzity na meranie, riadenie a štúdium vnútornej štruktúry rôznych materiálov a výrobkov. Vysokofrekvenčný sa používa pre aktívne účinok na rôzne látky, ktoré môžu zmeniť ich vlastnosti a štruktúru. Diagnostika a liečenie mnohých chorôb ultrazvukom (za použitia inú frekvenciu) je oddelená a aktívne sa rozvíjajúcej oblasti modernej medicíny.

Kde predložiť žiadosť?

V posledných desaťročiach, ultrazvuk majú záujem nielen vedeckých teoretikov, ale praktizujú viac aktívne implementovať ho do rôznych typov ľudskej činnosti. V súčasnej dobe, ultrazvukové prístroje sa používajú na:

Získavanie informácií o látkach a materiáloch	opatrenia		Frekvencia v kHz
			z	na
	Štúdium štruktúry a vlastností látok	pevné látky	10	10.června
		kvapaliny	10.března	10. mája
		plynový	10	10. marca
	Kontrolné veľkosti a úrovne		10	10.března
	sonar		1	100
	defektoskopia		100	10. mája
	lekárska diagnostika		10. marca	10. mája
expozície látky	Spájkovanie a metalizácia		10	100
	zváranie		10	100
	plastickej deformácie		10	100
	obrábanie		10	100
	emulgácia		10	10.apríla
	kryštalizácie		10	100
	postrek		10-100	10 3 -10 4
	koagulácia aerosólov		1	100
	rozptyl		10	100
	čistenie		10	100
	chemických procesov		10	100
	Účinky na spaľovanie		1	100
	chirurgia		10-100	Z 10 marca-10 4
	terapia		10.března	10.apríla
Spracovanie a riadiace signály	Acoustoelectronic prevodníky		10.března	10.července
	filtre		10	10. mája
	oneskorovacie linky		10. marca	10.července
	akusticko-optické zariadenia		100	10. mája

V dnešnom svete, ultrazvuk - to je dôležitý technický nástroj v odvetviach, ako sú:

• železa a ocele;
• chemický;
• poľnohospodárstva;
• textilné;
• potravín;
• farmakologická;
• strojárstvo a nástrojom tvorba;
• petrochemický a ďalšie spracovanie.

Okrem toho stále viac a viac široko používaný v lekárskom ultrazvuku. To je to, čo budeme hovoriť v ďalšej časti.

Použitie v medicíne

V modernej lekárskej praxi, existujú tri základné spôsoby, ako používať rôzne frekvencie ultrazvuku:

1. Diagnostický.

2. Terapeutické.

3. chirurgia.

Zvážme podrobnejšie každý z týchto troch oblastí.

diagnostika

Jedna z najmodernejších a informačné lekárskych diagnostických metód je ultrazvukom. Jeho výhody - je: a minimálny vplyv na ľudské tkanivá a vysoko informatívne.

Ako už bolo uvedené, ultrazvuk - zvukové vlny šíria v homogénnom prostredí v priamke a pri konštantnej rýchlosti. Ak sa na svojej ceste existujú oblasti s rôznou hustotou akustické, kmitanie odrazené a druhá časť sa láme, zatiaľ čo pokračuje vo svojej lineárny pohyb. To znamená, že väčší je rozdiel v hustote hraničného médií, tým viac sa ultrazvukové vibrácie odráža. Moderné metódy ultrazvuku možno rozdeliť na lokalizáciu a priesvitné.

umiestnenia ultrazvukové

Počas tejto štúdie sú zaznamenané odráža od hraníc médií s rôznymi akustických hustôt impulzov. S pomocou senzora môže byť presunutá do nastaviť veľkosť, umiestnenie a tvar objektu na základe štúdia.

priesvitnosť

Táto metóda je založená na skutočnosti, že rôzne tkanivá ľudského tela v rôznych spôsoboch absorbovať ultrazvuk. V priebehu štúdie akéhokoľvek vnútorného orgánu v jeho priamej vlny s určitou intenzitou, po ktorom špeciálny snímač detekuje vysielaný signál z rubovej strany. Nátery kontrolovaný objekt je reprodukovaný na základe zmeny intenzity signálu z "vstup" a "výstup". Prijatá informácie sú spracované počítačom a premenený na ultrazvuku (krivka) alebo ultrazvuku - trojrozmerný obraz.

metóda Doppler

To je najviac rýchlo sa rozvíjajúce diagnostická metóda, ktorá využíva ako impulz a kontinuálne ultrazvuku. Doppler široko používané v pôrodníctve, kardiológii a onkológii, pretože umožňuje sledovať aj drobné zmeny v kapilárach a drobných ciev.

diagnostické aplikácie

V súčasnej dobe, ultrazvukové zobrazovacie techniky a meranie najčastejšie používané v oblasti medicíny, ako sú:

• pôrodníctvo;
• oftalmológia;
• kardiológie;
• neurológia novorodenci a dojčatá;
• vyšetrenie vnútorných orgánov:

- ultrazvuk obličiek;

- pečeň;

- žlčníka a potrubí;

- reprodukčného systému u žien;

• Diagnostika vonkajších a podpovrchových orgánov (štítnej žľazy a prsné žľazy).

Použitie v terapii

Hlavným terapeutický účinok ultrazvuku vzhľadom k svojej schopnosti preniknúť do ľudskej tkaniva na teplo a teplo je vykonávať mikromasáži jednotlivých sekcií. Ultrazvuk môže byť použitý pre priame aj nepriame vplyvy na ohnisko bolesti. Okrem toho, za určitých podmienok, tieto vlny majú antibakteriálne, protizápalové, analgetické a spazmolytický účinok. Ako je použité v terapeutických ultrazvukových vibrácií bežne delia na vysokú a nízku intenzitu. Je to vlny nízkej intenzity najrozšírenejšie na stimuláciu fyziologické reakcie alebo menšie bez poškodenia kúrenia. liečba Ultrazvuk priniesla pozitívne výsledky v ochorení, ako sú:

• artritída;
• artritída;
• bolesť svalov;
• spondylitída;
• neuralgia;
• bercových a trofickými vredy;
• Bechterevova choroba;
• Obliterating endarteritida.

Prebieha výskum, počas ktorého sa ultrazvuk používa na liečbu Ménierovej choroby, rozdutie pľúc, vredy ezofágu a žalúdka, astma, otoskleróza.

ultrasonosurgery

Moderné chirurgia pomocou ultrazvukové vlny, je rozdelený do dvoch oblastí:

- selektívne ničiť časti tkanivovo špecifických kontrolovaných vysoko intenzívne ultrazvukové vlny s frekvenciou od 10 do 10 ^{6 7} Hz;

- Pomocou chirurgického nástroja navrstvené ultrazvukové vibrácie od 20 do 75 kHz.

Príkladom selektívneho ultrazvukové chirurgia môže slúžiť ako ultrazvukové rozdrvenie obličkových kameňov. Počas tejto neinvazívnej operácii ultrazvukové vlny pôsobí na kameň cez kožu, to je, mimo ľudského tela. Bohužiaľ, tento operačný technika má niekoľko obmedzení. Nemôžete použiť fragmentácii pomocou ultrazvuku v týchto prípadoch:

- tehotné ženy v ktorejkoľvek fáze;

- v prípade, že priemer kameňov viac ako dva centimetre;

- pre všetky infekčné choroby;

- prítomnosť ochorenie, ktoré narúšajú normálne zrážanie krvi;

- v prípade vážnych poranení kostného tkaniva.

Napriek tomu, že odstránenie obličkových kameňov ultrazvukom sa vykonáva bez rezu, to je veľmi bolestivé a je vykonávané v celkovej alebo lokálnej anestézie.

Ultrazvukové chirurgické nástroje sú využívané nielen pre menej bolestivú pitvy kostí a mäkkých tkanív, ale aj k zníženiu straty krvi. Pozrime sa na stomatológii. Ultrazvuk tartar odstraňuje menej bolestivé, a všetky ostatné lekárske manipulácie sú vykonávané oveľa jednoduchšie. Okrem toho, trauma a ortopedické praxe, ultrazvuk sa používa na obnovenie integrity zlomených kostí. Pri týchto operáciách sa priestor medzi kosťou je vyplnený špeciálnou kompozíciou pozostávajúce z úlomky kostí a špeciálnej tekutej umelej hmoty, a potom sa podrobí pôsobeniu ultrazvuku, pričom sú pevne spojené všetky komponenty. Tí, ktorí podstúpili chirurgický zákrok, pri ktorom sa používa ultrazvuk, nechajte hodnotenia sú rôzne - pozitívne aj negatívne. Treba však poznamenať, že spokojní pacienti stále viac!