الموجات فوق الصوتية - ما هذا؟ الموجات فوق الصوتية في الطب. العلاج بالموجات فوق الصوتية

وعلى الرغم من أن الدراسات بالموجات فوق الصوتية موجات بدأ أكثر من مائة سنة مضت، إلا أن الأخير نصف قرن، إلا أنها كانت على نطاق واسع المستخدمة في مختلف مجالات النشاط البشري. ويرجع ذلك إلى التطور السريع في كل من الكم والمقاطع الصوتية غير الخطية، والإلكترونيات الكم وفيزياء الحالة الصلبة هذا. اليوم الموجات فوق الصوتية - ليس فقط رمزا للارتفاع وتيرة مجال الموجة الصوتية، ومنطقة البحوث كاملة في الفيزياء الحديثة وعلم الأحياء، والذي يرتبط مع الصناعية وتكنولوجيا المعلومات والقياس، وكذلك طرق التشخيص والجراحية والعلاجية من الطب الحديث.

ما هو؟

كل الموجات الصوتية يمكن تقسيمها إلى الإنسان مسموعة - تردد من 16 هرتز إلى 18 ألفا، وتلك التي هي خارج نطاق الإدراك البشري - الأشعة تحت الحمراء والموجات فوق الصوتية. مفهومة تحت الصوتية موجات صوتية مماثلة ولكن مع ترددات تحت الأذن البشرية. الحد العلوي من منطقة تعتبر الصوتي 16 هرتز، وانخفاض - 0001 هرتز.

الموجات فوق الصوتية - الموجات الصوتية ذلك أيضا، ولكن وتيرتها أعلى مما يمكن تصور نظام السمع البشري. عادة، تحت لهم فهم تردد 20-106 كيلو هرتز. من الحد الأعلى يعتمد على البيئة التي تنتشر هذه الموجات. وهكذا، في حدود المتوسط الغازي هو 106 كيلو هرتز وفي المواد الصلبة والسوائل تصل 1010 كيلو هرتز. في ضجيج المطر والريح أو شلال، والبرق، ولها مكونات بالموجات فوق الصوتية في حفيف موجة البحر فات الحصى. وبفضل القدرة على إدراك وتحليل الموجات فوق الصوتية مجموعة الحيتان والدلافين والخفافيش والحشرات ليلية توجيه أنفسهم في الفضاء.

القليل من التاريخ

أجريت الدراسات الأولى من الموجات فوق الصوتية (US) في بداية القرن التاسع عشر العالم الفرنسي F. سافار (F سافارت)، ونحن نسعى لتحديد الحد الأقصى تردد العلوي من المسموعية من نظام السمع البشري. في المستقبل، وتعمل على دراسة الموجات فوق الصوتية في مثل هؤلاء العلماء المعروفين باسم الألمانية W وين، الانكليزي F. غالتون، الروسي ليبيديف مع مجموعة من الطلاب.

في عام 1916، الفيزيائي P. انجيفين في فرنسا، بالتعاون مع العالم الروسي كونستانتين Shilovsky المهاجرين، وكان قادرا على استخدام الكوارتز لتلقي الإشعاع والموجات فوق الصوتية لقياس البحرية والكشف عن الأجسام تحت الماء، مما سمح للباحثين لإنشاء السونار الأول، تتكون من الارسال والاستقبال من الموجات فوق الصوتية. وفي عام 1925، أنشأ W بيرس الأمريكية جهاز يسمى مقياس تداخل يقاس بيرس اليوم مع ودقة كبيرة سرعة امتصاص الموجات فوق الصوتية في وسائل الإعلام السائل والغازي. في عام 1928، عالم السوفياتي، كان سوكولوف أول من استخدم الموجات فوق الصوتية للكشف عن مجموعة متنوعة من عيوب في المواد الصلبة، بما في ذلك المعادن والهيئات.

في فترة ما بعد الحرب 50-60، وعلى أساس فريق البحث النظري من العلماء السوفييت برئاسة LD روزنبرغ يبدأ انتشار استخدام الموجات فوق الصوتية في مختلف المجالات الصناعية والتكنولوجية. في الوقت نفسه، وذلك بفضل العمل البريطانية والأمريكية العلماء، فضلا عن دراسات السوفياتي الباحثين، مثل R. V. Hohlova، V. Krasilnikov وغيرها الكثير سريعة التطور العلمي الانضباط مثل الخطية الصوتيات.

في نفس الوقت تقريبا اتخذت المحاولات الأولى من الاميركيين لاستخدام الموجات فوق الصوتية في مجال الطب.

سوكولوف، وهو عالم السوفياتي في أواخر الأربعينات من القرن الماضي وضعت الوصف النظري للجهاز، ويقصد لرؤية الأجسام غير الشفافة - "الموجات فوق الصوتية" المجهر. وبناء على هذه الدراسات، في منتصف 'خبراء 70S من جامعة ستانفورد خلقت نموذجا أوليا لالمجهر الصوتية المسح الضوئي.

ملامح

وجود طبيعة مشتركة، موجة من مجموعة مسموع، وكذلك الموجات فوق الصوتية، تخضع لقوانين الفيزياء. ومع ذلك، الموجات فوق الصوتية لديها عدد من الميزات التي تتيح استخدام على نطاق واسع في مختلف مجالات العلوم والطب والتكنولوجيا:

1. الطول الموجي الضحلة. وبالنسبة لمعظم لا يتجاوز انخفاض نطاق الموجات فوق الصوتية بضعة سنتيمترات، مما تسبب في طبيعة انتشار الإشعاع. في هذه الحالة موجة غير تركيزا وتطبيق خطية الحزم.

2. فترة التذبذب طفيف، وبالتالي فإنه يمكن أن تنبعث الموجات فوق الصوتية نابض.

3. في بيئات مختلفة الموجات فوق الصوتية مع طول موجة لا تتجاوز 10 مم، لها خصائص مشابهة لأشعة الضوء، والذي يسمح بالتركيز الاهتزازات تولد الإشعاع الموجه، وهذا هو، وليس فقط لإرسال الطاقة في الاتجاه الصحيح، ولكن تركيزها بالقدر اللازم.

4. في السعة صغيرة من الممكن الحصول على قيم عالية من الطاقة الذبذبات التي تسمح لك لخلق أشعة عالية الطاقة من الحقل بالموجات فوق الصوتية ودون استخدام المعدات الكبيرة.

5. تحت تأثير الموجات فوق الصوتية على الأربعاء، هناك مجموعة من معين المادية والبيولوجية والكيميائية والطبية والآثار، مثل:

• تشتت.
• التجويف.
• التفريغ.
• التدفئة المحلية؛
• التطهير، وغيرها الكثير. وآخرون.

أنواع

وتنقسم كل ترددات الموجات فوق الصوتية إلى ثلاثة أنواع:

• ULF - منخفضة، مع مجموعة 20-100 كيلو هرتز.
• USCH - المدى المتوسط - 0،1 حتي 10 ميغاهرتز؛
• UZVCH - عالية - 10-1000 ميغاهيرتز.

اليوم، الاستخدام العملي للموجات فوق الصوتية - هو في المقام الأول على استخدام موجات كثافة منخفضة لقياس ومراقبة ودراسة البنية الداخلية للمواد والمنتجات المختلفة. يستخدم الترددات العالية لتأثير فعال على مختلف المواد التي يمكن أن تغير خصائصها وبنيتها. تشخيص وعلاج الكثير من الأمراض sonicated (باستخدام ترددات مختلفة) هو حقل منفصل وتطوير بنشاط الطب الحديث.

حيث لتطبيق؟

في العقود الأخيرة، والمهتمين الموجات فوق الصوتية في نظريات علمية فحسب، ولكن ممارسة أكثر وأكثر نشاطا تنفيذها في مختلف أنواع النشاط البشري. اليوم، يتم استخدام أجهزة الموجات فوق الصوتية إلى:

الحصول على معلومات عن المواد والمواد	تدابير		تردد في كيلوهرتز
			من	إلى
	دراسة تكوين وخصائص المواد	المواد الصلبة	10	10 يونيو
		السوائل	10 مارس	10 مايو
		غاز	10	10 مارس
	أحجام السيطرة ومستويات		10	10 مارس
	السونار		1	100
	كشف الخلل		100	10 مايو
	التشخيص الطبي		10 مارس	10 5
تعرض المواد	لحام ومعدنة		10	100
	لحام		10	100
	تشويه اللدن		10	100
	بالقطع		10	100
	استحلاب		10	10 4
	تبلور		10	100
	رش		10-100	10 3 -10 4
	تخثر الهباء		1	100
	تشتت		10	100
	تنظيف		10	100
	العمليات الكيميائية		10	100
	الآثار المترتبة على حرق		1	100
	عملية جراحية		10-100	10 مارس - 10 أبريل
	علاج		10 مارس	10 4
معالجة ومراقبة الإشارات	المحولات Acoustoelectronic		10 مارس	10 يوليو
	مرشحات		10	10 مايو
	تأخير خطوط		10 مارس	10 يوليو
	أجهزة صوتية البصرية		100	10 5

في عالم اليوم، الموجات فوق الصوتية - وهذا هو أداة تكنولوجية هامة في الصناعات مثل:

• الحديد والصلب.
• الكيميائية.
• الزراعة؛
• النسيج؛
• الغذاء؛
• الدوائية.
• الهندسة الميكانيكية وصنع أداة؛
• البتروكيماويات، ومعالجة أخرى.

وبالإضافة إلى ذلك، تستخدم أكثر وأكثر على نطاق واسع في الموجات فوق الصوتية الطبية. هذا ما سنتحدث في القسم التالي.

استخدام في الطب

في الممارسة الطبية الحديثة، وهناك ثلاث طرق أساسية لاستخدام ترددات مختلفة من الموجات فوق الصوتية:

1. التشخيص.

2. العلاجية.

3. جراحة.

دعونا ننظر بمزيد من التفصيل لكل من هذه المجالات الثلاثة.

التشخيص

واحدة من أحدث وغنية بالمعلومات الطبية التشخيص أساليب غير بالموجات فوق الصوتية. مزاياها - هو: أ الحد الأدنى من التأثير على الأنسجة البشرية والزاخر.

كما سبق ذكره، الموجات فوق الصوتية - الموجات الصوتية نشر في وسط متجانس في خط مستقيم وبسرعة ثابتة. إذا في طريقهم هناك مناطق ذات الكثافة الصوتية المختلفة، والتذبذب في ينعكس وينكسر الجزء الآخر، مع الاستمرار في الحركة الخطية. وهكذا، وكلما زاد الفرق في الكثافة من الحدود سائل الإعلام، والمزيد من الموجات فوق الصوتية الاهتزاز ينعكس. الأساليب الحديثة في الموجات فوق الصوتية يمكن تقسيمها إلى تحديد مكان وشفافة.

موقع بالموجات فوق الصوتية

وخلال هذه الدراسة يتم تسجيل المنعكس من حدود وسائل الإعلام مع مختلف البقول الكثافة الصوتية. مع مساعدة من أجهزة الاستشعار يمكن نقلها لضبط حجم ومكان وشكل الكائن قيد الدراسة.

شفافية

وتستند هذه الطريقة على حقيقة أن الأنسجة المختلفة للجسم البشري بطرق مختلفة تمتص الموجات فوق الصوتية. أثناء التحقيق في أي جهاز الداخلية أنها أرسلت موجة مع كثافة معينة، وبعد ذلك جهاز استشعار خاص بالكشف عن الإشارة المرسلة من الجانب العكسي. صورة لكائن تم مسحها ضوئيا يرد على أساس التغيرات في كثافة إشارة في "المدخلات" و "المخرجات". تتم معالجة المعلومات التي حصل عليها جهاز كمبيوتر وتحويله إلى بالموجات الصوتية (منحنى) أو بالموجات الصوتية - صورة ثلاثية الأبعاد.

طريقة دوبلر

هذا هو أسلوب التشخيص الأكثر نموا وتطورا، والذي يستخدم على حد سواء النبض والموجات فوق الصوتية المستمر. دوبلر يستخدم على نطاق واسع في التوليد، وأمراض القلب وأمراض السرطان، كما أنه يسمح للمسار حتى تغييرات طفيفة في الشعيرات الدموية والأوعية الدموية الصغيرة.

التشخيص التطبيقات

اليوم، وتقنيات التصوير بالموجات فوق الصوتية وقياسات الأكثر استخداما في مجالات الطب، مثل:

• التوليد.
• طب العيون.
• أمراض القلب.
• الأطفال حديثي الولادة والرضع الأعصاب.
• فحص الأعضاء الداخلية:

- الكلى بالموجات فوق الصوتية.

- الكبد.

- المرارة والقنوات.

- الجهاز التناسلي للأنثى؛

• تشخيص الأجهزة الخارجية وتحت السطحية (الغدة الدرقية والغدد الثديية).

استخدام في العلاج

التأثير العلاجي الرئيسي الموجات فوق الصوتية بسبب قدرتها على اختراق الأنسجة البشرية للحرارة والدفء لهم لتنفيذ التدليك الجزئي من المقاطع الفردية. الموجات فوق الصوتية يمكن أن تستخدم في كل تأثير مباشر وغير مباشر على التركيز على الألم. وبالإضافة إلى ذلك، في ظل ظروف معينة، هذه الموجات لها مضاد للجراثيم، والمضادة للالتهابات، ومسكن وتأثير تشنج. كما تستخدم في ذبذبات الموجات فوق الصوتية العلاجية تنقسم تقليديا إلى الكثافة العالية والمنخفضة. ذلك موجات من كثافة منخفضة تستخدم على نطاق واسع لتحفيز الاستجابات الفسيولوجية أو قاصر دون الإضرار التدفئة. وقد أسفرت العلاج بالموجات فوق الصوتية نتائج إيجابية في بعض الأمراض مثل:

• التهاب المفاصل.
• التهاب المفاصل.
• ألم عضلي.
• الفقار.
• الألم العصبي.
• الدوالي وتقرحات الغذائية.
• التهاب الفقار اللاصق.
• التهاب باطنة الشريان طمس.

بحث ويجري خلالها الموجات فوق الصوتية يستخدم لعلاج مرض مينيير، وانتفاخ الرئة و الإثنى عشر قرحة المعدة والربو، تصلب الأذن.

ultrasonosurgery

الجراحة الحديثة باستخدام الموجات فوق الصوتية، وينقسم إلى قسمين:

- تدمير انتقائي أجزاء من الأنسجة الموجات فوق الصوتية المحددة التي تسيطر عليها كثافة عالية مع الترددات من ¹⁰ يونيو - 10 يوليو هرتز؛

- باستخدام أداة جراحية مع فرض التذبذبات بالموجات فوق الصوتية 20-75 كيلو هرتز.

مثال جراحة الموجات فوق الصوتية انتقائية قد تخدم سحق كما بالموجات فوق الصوتية من حصى الكلى. خلال هذه الجراحة غير الغازية تعمل الموجات فوق الصوتية على الحجر من خلال الجلد، وهذا هو، خارج جسم الإنسان. للأسف، هذه التقنية الجراحية لديها العديد من القيود. لا يمكنك استخدام تجزئة مع الموجات فوق الصوتية في الحالات التالية:

- النساء الحوامل في أي مرحلة.

- إذا كان قطرها من الحجارة أكثر من سنتيمترين.

- لأي من الأمراض المعدية؛

- وجود أمراض التي تعطل تخثر الدم الطبيعي.

- في حالة الإصابات الشديدة من النسيج العظمي.

على الرغم من أن يتم تنفيذ إزالة حصى الكلى باستخدام الموجات فوق الصوتية دون شق، فمن المؤلم جدا ويتم ذلك تحت التخدير العام أو المحلي.

وتستخدم الأدوات الجراحية بالموجات فوق الصوتية ليس فقط بالنسبة للتشريح أقل إيلاما من العظام والأنسجة اللينة، ولكن أيضا للحد من فقدان الدم. دعونا نلقي نظرة نحو طب الأسنان. الموجات فوق الصوتية الجير يزيل أقل إيلاما، ويتم تنفيذ جميع التلاعبات الطبية الأخرى أسهل بكثير. وبالإضافة إلى ذلك، والصدمات النفسية والممارسة العظام، ويستخدم الموجات فوق الصوتية لاستعادة سلامة العظام المكسورة. وخلال هذه العمليات يتم تعبئة الفراغ بين شظايا العظام مع تكوين خاص يتكون من رقائق العظام والبلاستيك السائل الخاص، ومن ثم sonicated، حيث يتم توصيل جميع مكونات بحزم. أولئك الذين خضع لعملية جراحية، حيث يستخدم الموجات فوق الصوتية، وترك الاستعراضات المختلفة - سواء الإيجابية والسلبية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن المرضى راض لا يزال أكثر!