Ultrazvuk - Co je to? Ultrazvuk v medicíně. ošetření ultrazvukem

Navzdory tomu, že studuje ultrazvukových vln začal před více než sto lety, pouze poslední půl století, byly široce používány v různých oblastech lidské činnosti. To je vzhledem k rychlému vývoji jak v kvantové a nelineární akustické úseky a kvantové elektroniky a fyziky pevných látek. Dnes ultrazvuk - není jen symbolem vysokofrekvenčního akustických vln pole, a celá oblast výzkumu v moderní fyziky a biologie, která je spojena s průmyslovou, informací a měřicí techniky, stejně jako diagnostické, chirurgické a terapeutické metody moderní medicíny.

Co je to?

Všechny zvukové vlny mohou být rozděleny do slyšitelného člověka - kmitočet od 16 Hz do 18 tisíc, a ty, které jsou mimo rozsah lidského vnímání. - infraport a ultrazvuku. Pod chápané infrazvuk vln podobným zvukem, ale s frekvencí nižší než vnímá lidské ucho. Horní hranice oblasti považovány infrazvuk 16 Hz a nižší - 0001 Hz.

Ultrazvuk - zvukové vlny, které taky, ale jejich frekvence je vyšší než může vnímat lidské sluchadlo. Typicky, pod nimi rozumět frekvenci od 20 do 106 kHz. Jejich horní hranice závisí na prostředí, ve kterém jsou tyto vlny šíří. Tak, v plynném médiu mez je 106 kHz a v pevných látek a kapalin se dosahuje 1010 kHz. V hluku dešti, větru nebo vodopád, bleskem a má ultrazvukové komponenty v šumění moře vlny valí oblázky. Je to díky schopnosti vnímat a analyzovat ultrazvukové vlny rozsah velryby a delfíni, netopýři a noční hmyz orientovat se v prostoru.

Trocha historie

První studie ultrazvuku (US) byly provedeny na počátku XIX století francouzský vědec F. Savar (F. Savartův), se snažíme určit horní limit frekvenční slyšitelnost na sluchového ústrojí člověka. V budoucnu studium ultrazvukových vln se podíleli na takových známých učenci jako německý W. Wien, Angličan F. Galton, ruský Lebedev se skupinou studentů.

V roce 1916, fyzik P. Langevinova ve Francii, ve spolupráci s ruským vědcem Konstantin Shilovsky přistěhovalec, byl schopen použít křemene pro příjem a ultrazvukové záření mořských měření a detekci podvodních objektů, která umožnila výzkumníci vytvořit první sonar, skládající se z vysílače a ultrazvukové přijímače. V roce 1925, americký W. Pierce vytvořil zařízení zvané interferometr Pierce dnes se měří s velkou přesností a rychlostí absorpce ultrazvuku v kapalných a plynných médií. V roce 1928, sovětský vědec, Sokolov byl první používat ultrazvukových vln k detekci různých vad v pevných látkách, včetně kovů, orgánů.

V poválečném 50-60 je, na základě teoretických výzkumného týmu sovětských vědců v čele s LD Rožmberka začíná široké využití ultrazvuku v různých průmyslových a technologických oborů. Ve stejné době, díky práci britských a amerických vědců, stejně jako studie sovětských vědců, jako je R. V. Hohlova, V. Krasilnikov a mnoho dalších rychle se rozvíjející vědní disciplíny, jako je nelineární akustika.

Přibližně v téže době podnikla první pokusy Američanů k použití ultrazvuku v medicíně.

Sokolov, sovětský vědec v pozdních čtyřicátých letech minulého století vyvinul teoretický popis zařízení, které jsou určeny pro vizualizaci neprůhledných objektů - „ultrazvukový“ mikroskopu. Na základě těchto studií, v polovině 70. let odborníci z Stanford University vytvořili prototyp snímacího akustické mikroskopem.

rysy

Mají společný charakter, vlnu slyšitelném rozsahu, stejně jako ultrazvuk, podléhá zákonům fyziky. Nicméně, ultrazvuk má řadu funkcí, které umožňují jeho široké použití v různých oblastech vědy, medicíny a technologie:

1. Mělké vlnová délka. Pro většinu nízký ultrazvukový rozsah nepřesahuje několik centimetrů, což způsobuje šíření záření povahy. V tomto případě je vlna zaměřen a použít lineární nosníky.

2. Mírný kmitání období, tak to může emitovat pulsační ultrazvukové.

3. V různých prostředích ultrazvukem o vlnové délce nejvýše 10 mm, mají podobné vlastnosti jako světelných paprsků, které umožňuje zaměřených oscilace generovat směřuje záření, tj. Nejen v požadovaném směru k odeslání energie, ale také se zaměřují v požadovaném objemu.

4. Na nízká amplituda, že je možné získat vysoké hodnoty oscilační energie, která umožňuje tvorbu paprsků s vysokou energií a ultrazvukových polí bez použití velkých zařízení.

5. Pod vlivem ultrazvuku ve středu, tam je soubor specifických fyzikálních, biologických, chemických a léčebnými účinky, jako jsou:

• disperze;
• kavitace;
• odplynění;
• lokální topení;
• dezinfekce, a mnoho dalších. a kol.

typy

Všechny ultrazvukové frekvence jsou rozděleny do tří typů:

• ULF - nízké, v rozmezí od 20 do 100 kHz;
• Usch - střední třídy - od 0,1 do 10 MHz;
• UZVCH - vysoká - od 10 do 1000 MHz.

V současné době je praktické využití ultrazvuku - je především použití nízkých vln intenzity pro měření, řízení a studium vnitřní struktury různých materiálů a výrobků. Vysokofrekvenční se používá pro aktivní účinek na různé látky, které mohou změnit jejich vlastnosti a strukturu. Diagnostika a léčení mnoha chorob ultrazvukem (za použití jinou frekvenci) je oddělená a aktivně se rozvíjející oblasti moderní medicíny.

Kde podat žádost?

V posledních desetiletích, ultrazvuk mají zájem nejen vědeckých teoretiky, ale praktikují více aktivně implementovat jej do různých typů lidské činnosti. V současné době, ultrazvukové přístroje se používají k:

Získávání informací o látkách a materiálech	opatření		Frekvence v kHz
			z	na
	Studium struktury a vlastností látek	pevné látky	10	10.června
		kapaliny	10.března	10. května
		plynový	10	10.března
	Kontrolní velikosti a úrovně		10	10.března
	sonar		1	100
	defektoskopie		100	10. května
	lékařská diagnostika		10.března	10. května
expozice látky	Pájení a metalizace		10	100
	svařování		10	100
	plastické deformace		10	100
	obrábění		10	100
	emulgace		10	10.dubna
	krystalizace		10	100
	postřik		10-100	10 3 -10 4
	koagulace aerosolů		1	100
	rozptyl		10	100
	čištění		10	100
	chemických procesů		10	100
	Účinky na spalování		1	100
	chirurgie		10-100	10.března do 10. dubna
	terapie		10.března	10.dubna
Zpracování a řídicí signály	Acoustoelectronic převodníky		10.března	10.července
	filtry		10	10. května
	zpožďovací linky		10.března	10.července
	akusticko-optické zařízení		100	10. května

V dnešním světě, ultrazvuk - to je důležitý technický nástroj v odvětvích, jako jsou:

• železa a oceli;
• chemický;
• zemědělství;
• textilní;
• potravin;
• farmakologická;
• strojírenství a nástrojem tvorba;
• petrochemický a další zpracování.

Kromě toho stále více a více široce použitý v lékařském ultrazvuku. To je to, co budeme hovořit v další části.

Použití v medicíně

V moderní lékařské praxi, existují tři základní způsoby, jak používat různé frekvence ultrazvuku:

1. Diagnostický.

2. Terapeutické.

3. chirurgie.

Zvažme podrobněji každý z těchto tří oblastí.

diagnostika

Jedna z nejmodernějších a informační lékařských diagnostických metod je ultrazvukem. Jeho výhody - je: a minimálním dopadem na lidské tkáně a vysoce informativní.

Jak již bylo uvedeno, ultrazvuk - zvukové vlny šíří v homogenním prostředí v přímce a při konstantní rychlosti. Pokud se na své cestě existují oblasti s různou hustotou akustické, kmitání odražené a druhá část se láme, zatímco pokračuje ve své lineární pohyb. To znamená, že větší je rozdíl v hustotě hraničního médií, tím více se ultrazvukové vibrace odráží. Moderní metody ultrazvuku lze rozdělit na lokalizaci a průsvitné.

umístění ultrazvukové

Během této studie jsou zaznamenány odráží od hranic médií s různými akustických hustot impulsů. S pomocí senzoru může být přesunuta do nastavit velikost, umístění a tvar objektu na základě studia.

průsvitnost

Tato metoda je založena na skutečnosti, že různé tkáně lidského těla v různých způsobech absorbovat ultrazvuk. V průběhu studie jakéhokoli vnitřního orgánu v jeho přímé vlny s určitou intenzitou, po kterém speciální čidlo detekuje vysílaný signál z rubové strany. Nátěry kontrolovaný objekt je reprodukován na základě změny intenzity signálu z „vstup“ a „výstup“. Přijatá informace jsou zpracovány počítačem a přeměněn na ultrazvuku (křivka) nebo ultrazvuku - trojrozměrný obraz.

metoda Doppler

To je nejvíce rychle se rozvíjející diagnostická metoda, která využívá jak impuls a kontinuální ultrazvuku. Doppler široce používané v porodnictví, kardiologii a onkologii, neboť umožňuje sledovat i drobné změny v kapilárách a drobných cév.

diagnostické aplikace

V současné době, ultrazvukové zobrazovací techniky a měření nejčastěji používány v oblasti medicíny, jako jsou:

• porodnictví;
• oftalmologie;
• kardiologie;
• neurologie novorozenci a kojenci;
• vyšetření vnitřních orgánů:

- ultrazvuk ledvin;

- játra;

- žlučníku a potrubí;

- reprodukčního systému u žen;

• Diagnostika vnějších a podpovrchových orgánů (štítné žlázy a prsní žlázy).

Použití v terapii

Hlavním terapeutický účinek ultrazvuku vzhledem ke své schopnosti proniknout do lidské tkáně na teplo a teplo je provádět mikromasáži jednotlivých sekcí. Ultrazvuk může být použit pro přímé i nepřímé dopady na ohnisko bolesti. Kromě toho, za určitých podmínek, tyto vlny mají antibakteriální, protizánětlivé, analgetické a spasmolytický účinek. Jak je použito v terapeutických ultrazvukových vibrací běžně dělí na vysokou a nízkou intenzitu. Je to vlny nízké intenzity nejrozšířenější ke stimulaci fyziologické reakce nebo menší bez poškození topení. léčba Ultrazvuk přinesla pozitivní výsledky v onemocnění, jako jsou:

• artritida;
• artritida;
• bolest svalů;
• spondylitida;
• neuralgie;
• bércových a trofickými vředy;
• Bechtěrevova nemoc;
• Obliterating endarteritida.

Probíhá výzkum, během něhož se ultrazvuk používá k léčbě Menierova choroby, rozedma plic, jícnové vředy a žaludku, astma, otosklerózy.

ultrasonosurgery

Moderní chirurgie pomocí ultrazvukové vlny, je rozdělen do dvou oblastí:

- selektivně ničit části tkáňově specifických kontrolovaných vysoce intenzivních ultrazvukových vln s frekvencemi v rozsahu od 10 do 10 ^{6 7} Hz;

- použití chirurgický nástroj s uložením ultrazvukových oscilací od 20 do 75 kHz.

Příkladem selektivního ultrazvukové chirurgie může sloužit jako ultrazvukové rozdrcení ledvinových kamenů. Během této neinvazivní operaci ultrazvukové vlny působí na kámen přes kůži, to je, vně lidského těla. Bohužel, tento operační technika má několik omezení. Nemůžete použít fragmentaci pomocí ultrazvuku v těchto případech:

- těhotné ženy v kterékoli fázi;

- v případě, že průměr kamenů více než dva centimetry;

- pro všechny infekční choroby;

- přítomnost onemocnění, které narušují normální srážení krve;

- v případě těžkých poranění kostní tkáně.

Navzdory tomu, že odstranění ledvinových kamenů ultrazvukem se provádí bez řezu, to je velmi bolestivé a je prováděno za použití celkové nebo místní anestézie.

Ultrazvukové chirurgické nástroje jsou využívány nejen pro méně bolestivou pitvy kostí a měkkých tkání, ale také ke snížení ztráty krve. Podívejme se na stomatologii. Ultrazvuk tartar odstraňuje méně bolestivé, a všechny ostatní lékařské manipulace jsou prováděny mnohem jednodušší. Kromě toho, trauma a ortopedické praxe, ultrazvuk se používá k obnovení integrity zlomených kostí. Při těchto operacích se prostor mezi kostí je vyplněn speciální kompozicí sestávající z úlomky kostí a speciální tekuté umělé hmoty, a pak se podrobí působení ultrazvuku, přičemž jsou pevně spojeny všechny komponenty. Ti, kteří podstoupili chirurgický zákrok, při kterém se používá ultrazvuk, nechte hodnocení jsou různé - pozitivní i negativní. Nicméně je třeba poznamenat, že spokojení pacienti stále více!