超聲是什麼？ 超聲在醫學上。 超聲治療

儘管超聲波研究開始於一百多年前，只有近半個世紀才被廣泛應用於人類活動的各個領域。 這是由於聲學量子和非線性部分以及量子電子學和固態物理學的積極發展。 今天，超聲波不僅僅是聲波高頻區域的指定，而且是現代物理與生物學與工業，信息和測量技術相關聯的整體科學趨勢，以及現代醫學的診斷，手術和治療方法。

這是什麼

所有的聲波可以被一個人分為聲音 - 它們是16到18千赫茲的頻率，以及超出人類感知範圍的信號 - 超聲波和超聲波。 次聲是指與聲音相似的波，但 頻率低於 感知到的人耳。 次聲區域的上限為16Hz，下限為0.001Hz。

超聲也是聲波，但只有他們的頻率高於人類助聽器可以吸收的頻率。 通常，它們被理解為20至106kHz的頻率。 它們的上限取決於這些波傳播的介質。 因此，在氣體環境中，極限為106 kHz，固體和液體達到1010 kHz。 在雨，風或瀑布的噪音中，閃電和海浪滾動的鵝卵石沙沙聲，有超聲波成分。 這是由於能夠感知和分析鯨魚和海豚超聲波範圍的波浪，蝙蝠和夜間昆蟲在太空中定向。

有點歷史

第一次超聲波（美國）研究是在19世紀初由法國科學家Savart進行的，他試圖確定人類助聽器的可聽度的上限。 未來，諸如德國的W. Vin， 加爾頓， 俄羅斯 P. Lebedev 和一群學生等知名科學家從事超聲波研究。

1916年，法國物理學家蘭格文與俄羅斯移民科學家康斯坦丁·謝洛夫斯基（Konstantin Shilovsky）合作，能夠使用石英來接收和發射超聲波進行海洋測量並檢測水下物體，這使得研究人員能夠製造出由散熱器和超聲波接收器組成的第一個聲納。 1925年，美國的皮爾斯創造了一種稱為皮爾斯干涉儀的設備，它以高精度測量液體和氣體介質中的超聲波的速度和吸收。 1928年，蘇維埃科學家索科洛夫（Sokolov）率先使用超聲波來檢測固體中的各種缺陷，包括金屬，物體。

在戰後50-60年代，根據由L.D.Rosenberg領導的蘇聯科學家集體的理論發展，超聲波在各種工業和技術領域的廣泛應用開始。 同時，由於英美科學家的工作以及RV Khokhlov，VA Krasilnikov等許多研究人員的研究，非線性聲學等科學學科發展迅速。

大約在同一時間，美國人首次嘗試在醫學中使用超聲波。

上世紀四十年代末期的蘇維埃科學家索科洛夫（Sokolov）開發了一種用於可視化不透明物體 - “超聲波”顯微鏡的設備的理論描述。 基於這些作品，在20世紀70年代中期，斯坦福大學的專家創建了掃描聲學顯微鏡的原型。

特點

具有共同的性質，可聽範圍的波浪以及超聲波遵守物理規律。 但超聲波具有許多功能，可廣泛應用於科學，醫藥和技術領域：

低波長。 對於最低超聲波範圍，它不超過幾厘米，導致信號的光束傳播。 在這種情況下，波被聚焦並通過線性光束傳播。

由於超聲可以被脈衝，振盪時間不大。

在各種介質中，波長不超過10毫米的超聲振動具有類似於光線的性質，這使得可以聚焦振盪，形成定向的輻射，即不僅能夠以正確的方向發射能量，而且將其集中在所需的體積中。

具有較小的振幅，可獲得較高的振動能量值，這樣可以在不使用大型設備的情況下創建高能量超聲波領域和光束。

在超聲波對環境的影響下，有很多具體的物理，生物，化學和醫學效果，如：

• 分散;
• 空化;
• 脫氣;
• 本地供暖;
• 消毒和消毒 等。

類型

所有超聲波頻率分為三種類型：

• ULF - 低，範圍從20到100 kHz;
• UHF - 中頻 - 0.1至10 MHz;
• UZVCH - 高頻 - 從10到1000 MHz。

今天，超聲波的實際應用主要是使用低強度波來測量，控制和研究各種材料和產品的內部結構。 高頻用於積極影響各種物質，從而改變其性質和結構。 通過超聲診斷和治療許多疾病（使用各種頻率）是現代醫學分開積極發展的方向。

它在哪裡應用？

近幾十年來，不僅科學理論家對超聲感興趣，而且也越來越多地將其引入到各種人類活動中。 今天，超聲波設備用於：

獲取有關物質和材料的信息	措施		頻率（kHz）
			從	至
	調查物質的組成和性質	固體	10	10 6
		液體	10 3	10 5
		氣	10	10 3
	控制大小和級別		10	10 3
	聲納		1	100
	探傷		100	10 5
	醫療診斷		10 3	10 5
曝光 關於物質	焊接和電鍍		10	100
	焊接		10	100
	塑性變形		10	100
	加工		10	100
	乳化		10	10 4
	結晶		10	100
	噴		10-100	10 3 -10 4
	氣溶膠凝結		1	100
	分散		10	100
	清潔的		10	100
	化學工藝		10	100
	對燃燒的影響		1	100
	手術		10到100	10 3至10 4
	治療		10 3	10 4
信號處理與管理	聲電子傳感器		10 3	10 7
	過濾器		10	10 5
	延遲線		10 3	10 7
	聲光裝置		100	10 5

在現代世界，超聲波是工業領域的重要技術工具，如：

• 鐵和鋼;
• 化學;
• 農業;
• 紡織品;
• 食品;
• 藥理學;
• 機器和儀器製造;
• 石化，加工等。

此外，醫學中的超聲波正在越來越多地被使用。 我們將在下一節討論這一點。

用於醫藥

在現代實用醫學中，不同頻率的超聲波有三個主要使用領域：

診斷。

2.治療。

手術。

讓我們更詳細地考慮這三個方向。

診斷

醫學診斷的最現代和最有信息的方法之一是超聲波。 毫無疑問的優點是：對人體組織的影響最小，信息量高。

如已經提到的那樣，超聲是以均勻介質直線傳播並以恆定速率傳播的聲波。 如果在途中存在不同聲學密度的區域，一些振動被反射，另一部分被折射，同時繼續其 直線運動。 因此，邊界介質密度的差異越大，超聲波振動越多。 超聲的現代方法可以分為位置和半透明。

超聲位置

在這種調查的過程中，記錄從具有不同聲學密度的介質的邊界反射的脈衝。 借助可移動傳感器，您可以設置被研究對象的大小，位置和形狀。

半透明

這種方法是基於人體的不同組織不同地吸收超聲波的事實。 在調查內臟器官時，將一定強度的波導引入其中，之後一個特殊的傳感器從後側註冊發射信號。 基於“輸入”和“輸出”處的信號強度的變化再現掃描對象的圖像。 接收到的信息由計算機以回波圖（曲線）或聲像圖（二維圖像）的形式進行處理和變換。

多普勒法

這是最積極開發的診斷方法，其中使用脈沖和連續超聲波。 多普勒超聲波廣泛應用於產科，心髒病學和腫瘤學，因為它可以追踪毛細血管和小血管的最小變化。

診斷領域

今天，超聲波可視化和測量方法被廣泛應用於醫學領域：

• 產科;
• 眼科;
• 心髒病;
• 新生兒和嬰兒神經病學;
• 內臟檢查：

- 腎超聲;

- 肝臟

- 膽囊和管道;

- 女性生殖系統;

• 外部和近表面器官（甲狀腺和乳腺）的診斷。

用於治療

超聲的，因為它能夠穿透人體組織以加熱和升溫他們進行各個部分的微按摩能力的主要治療效果。 超聲波可用於對疼痛的焦點直接和間接的影響。 此外，在某些條件下，這些波具有抗菌，抗炎，鎮痛和解痙作用。 如在治療超聲波振動使用以往分為高和低強度。 低強度的波它最廣泛使用的激發生理反應或次要而不損壞加熱。 超聲治療已經取得了在疾病，如陽性結果：

• 關節炎;
• 關節炎;
• 肌痛;
• 炎;
• 神經痛;
• 靜脈曲張和營養性潰瘍;
• 強直性脊柱炎;
• 閉塞性動脈內膜炎。

研究正在進行，在此期間，超聲被用於梅尼埃病，治療 氣腫， 十二指腸潰瘍，胃，哮喘，耳硬化症。

ultrasonosurgery

使用超聲波現代外科手術，分為兩個方面：

-選擇性地破壞所述組織特異性控制的高強度超聲波與頻率的部分從^6月 10日至^7月十日赫茲;

- 使用的外科器械與超聲波振動的施加從20至75千赫。

選擇超聲手術的例子可以作為腎結石的超聲破碎。 在這種非侵入性手術超聲波作用於石頭通過皮膚，也就是人體之外。 不幸的是，這種手術方法有一些局限性。 您不能使用碎片在下列情況下，超聲檢查：

- 孕婦在任何階段;

- 如果結石超過兩厘米以上的直徑;

- 對於任何感染性疾病;

- 的破壞正常血液凝固疾病的存在;

- 在骨組織中嚴重受傷的情況下。

儘管用超聲波去除腎結石是沒有切口進行的事實，這是很痛苦的，全身或局部麻醉下完成。

超聲外科器械不僅用於骨和軟組織的痛苦小夾層，還能減少失血。 讓我們來看看對牙科。 超聲波牙垢去除痛苦少，和所有其他的醫療操作都進行容易得多。 另外，外傷和整形外科的做法，使用超聲波來恢復斷骨的完整性。 在這樣的操作骨碎片之間的空間被填充有由骨碎片的特別組合物和一種特殊的液體塑料，然後超聲處理，由此所有部件牢固地連接。 這些誰接受手術，在此期間，使用超聲波，留下評語是不同的 - 無論是正面和負面的。 但是，應該指出的是，患者滿意度還是比較！