“`html
همه چیز در مورد اولتراسوند
کلمه سونوگرافی از دو واژه لاتین “sound” که به معنی صوت است و “graphic” به معنی شکل و ترسیم تشکیل شده است. همچنین “ultrasound” از “ultra” به معنای ماورا و “sound” به معنی صدا تشکیل شده است.
در سال 1876، فرانسیس گالتون اولین بار متوجه امواج فراصوت شد. در زمان جنگ جهانی اول، انگلستان برای جلوگیری از غرق شدن کشتی‌ها به دست زیر دریایی‌های آلمانی‌ها در اقیانوس اطلس، دستگاهی به نام Sonar ابداع کرد که با استفاده از امواج صوتی زیر دریا را شناسایی می‌کرد.
این دستگاه امواج فراصوت تولید می‌کرد که برای یافتن مسیر کشتی‌ها به کار می‌رفت. پس از جنگ جهانی دوم، این تکنیک به طور گسترده‌ای در صنعت برای شناسایی شکاف‌ها در فلزات و موارد دیگر مورد استفاده قرار گرفت.
این تکنیک با کمک انعکاس صوت به علم پزشکی راه پیدا کرد و به یکی از ابزارهای مهم تشخیصی در پزشکی تبدیل شد.
نخستین دستگاه تولیدکننده امواج فراصوت در پزشکی، در سال 1937 توسط فردی به نام دوشیک اختراع شد و بر روی مغز انسان آزمایش گردید. در ابتدا این تکنولوژی فقط برای تعیین خط وسط مغز استفاده می‌شد، اما حالا به یک روش تشخیصی و درمانی مهم تبدیل شده است و روز به روز در حال پیشرفت است.
امواج اولتراسوند به شکل خاصی از انرژی مکانیکی گفته می‌شوند که فرکانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان است.
گوش انسان می‌تواند امواج بین 20 هرتز تا 20,000 هرتز را بشنود. هر موج می‌تواند یک اختلال مکانیکی را در محیطی از گاز، مایع یا جامد ایجاد کند و به صورت یکنواخت حرکت کند. در این حالت، مواد واقعی منتقل نمی‌شوند.
اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، به آن موج عرضی می‌گویند که بیشتر در مواد جامد رخ می‌دهد. اما اگر ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد، به آن موج طولی می‌گویند. در بافت‌های بدن، انتشار به شکل امواج طولی است. به همین دلیل در پزشکی ما از این نوع امواج استفاده می‌کنیم.
روشهای تولید امواج فراصوت
روش پیزو الکتریسیته
اثر پیزو الکتریسیته به مفهوم تأثیر متقابل فشار مکانیکی و نیروی الکتریکی اشاره دارد. به عنوان مثال، برخی از بلورها هنگامی که فشار مکانیکی بر آنها وارد می‌شود، نیروی الکتریکی تولید می‌کنند و برعکس، اگر اختلاف پتانسیل در دو طرف این بلورها ایجاد شود، خودشان دچار انبساط و فشردگی می‌شوند و این کار منجر به تولید امواج می‌شود.
مواد دارای این ویژگی را مواد پیزو الکتریک می‌نامند. این اثر تنها در بلورهایی که تقارن مرکزی ندارند، وجود دارد. بلور کوارتز یکی از این مواد است و از آن برای تولید امواج فراصوت استفاده می‌شود.
اگرچه مواد طبیعی با خاصیت پیزوالکتریک بسیاری وجود دارد، ولی در پزشکی معمولاً از بلورهای سرامیکی که به طور مصنوعی تولید می‌شوند استفاده می‌شود. مثالی از این نوع بلورها می‌تواند مخلوطی از زیرکونیت و تیتانیت سرب باشد که خاصیت پیزوالکتریسیته بسیار قوی دارد.
این مواد تبدیل‌کننده انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و بالعکس، با نام مبدل یا ترانسدیوسر شناخته می‌شوند. یک ترانسدیوسر اولتراسونیک برای تبدیل سیگنال الکتریکی به انرژی فراصوت استفاده می‌شود که به داخل بافت بدن نفوذ کرده و سپس دوباره به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.
روش مگنتو استریکسیون
خاصیت مگنتو استریکسیون در مواد فرومغناطیسی به وجود می‌آید. این مواد مجذوب میدان‌های مغناطیسی شده و تحت تأثیر آنها متغیر طول می‌شوند و می‌توانند از نوسان جریان الکتریکی به تولید امواج فراصوت بپردازند. از این روش نیز در پزشکی استفاده می‌شود.
“““html
ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش کم است و بیشتر کاربرد آزمایشگاهی دارد.
کاربرد امواج فراصوت
- کاربرد تشخیصی (سونوگرافی)
- بیماری‌های زنان و زایمان (Gynocology) مانند بررسی قلب جنین، اندازه‌گیری قطر سر (سن جنین)، بررسی جایگاه اتصال جفت و محل ناف، تومورهای پستان.
- بیماری‌های مغز و اعصاب (Neurology) مانند بررسی تومور مغزی، خونریزی مغزی به صورت اکوگرام مغزی یا اکوانسفالوگرافی.
- بیماری‌های چشم (ophthalmology) مانند تشخیص اجسام خارجی در داخل چشم، تومور عصبی، خونریزی شبکیه، اندازه‌گیری قطر چشم، فاصله عدسی از شبکیه.
- بیماری‌های کبدی (Hepatic) مانند بررسی کیست و آبسه کبدی.
- بیماری‌های قلبی (Cardiology) مانند بررسی اکوکاردیوگرافی.
- دندانپزشکی مانند اندازه‌گیری ضخامت بافت نرم در حفره‌های دهانی.
- این امواج به دلیل این‌که مانند تشعشعات یونیزه‌کننده کار نمی‌کنند، برای زنان و کودکان بی‌خطر هستند.
- کاربرد درمانی (سونوتراپی)
- کاربرد گرمایی
با جذب امواج فراصوت توسط بدن، بخشی از انرژی آن به گرما تبدیل می‌شود. گرمای موضعی که از جذب امواج فراصوت به وجود می‌آید، به بهبودی کمک می‌کند و قابلیت کشسانی کلاژن (پروتئینی که انعطاف‌پذیری دارد) را بیشتر می‌کند.
این فرآیند کشش در اسکارها (جای زخم‌ها) را افزایش داده و باعث بهبود آنها می‌شود. اگر اسکار به بافت زیرین خود چسبیده باشد، این گرما موجب آزاد شدن آنها می‌گردد. گرمای ایجاد شده از امواج فراصوت با گرمای معمولی متفاوت است.
میکروماساژ مکانیکی
زمانی که امواج فراصوت فشرده می‌شوند و منبسط می‌گردند، تأثیری بر روی بافت‌ها می‌گذارند و باعث جابجایی آب میان بافتی و در نتیجه کاهش ورم (تجمع آب میان بافتی به علت ضربه) می‌شوند.
درمان آسیب‌های تازه و ورم:آسیب‌های تازه معمولاً با ورم همراه هستند. استفاده از امواج فراصوت می‌تواند به از بین بردن مواد زائد ناشی از ضربه و کاهش چسبندگی بافت‌ها کمک کند. برای درمان ورم کهنه یا مزمن، امواج فراصوت می‌توانند چسبندگی‌هایی که بین بافت‌های نزدیک به هم ایجاد شده، را بشکنند.
خطرات اولتراسوند
سوختگی
اگر امواج به طور مداوم و در یک نقطه بدون حرکت استفاده شوند، می‌تواند باعث سوختگی در بافت‌ها شود، بنابراین باید امواج به حرکت درآیند.
پارگی کروموزومی
استفاده مداوم از امواج اولتراسوند با شدت بسیار بالا ممکن است منجر به پارگی در رشته‌های دی‌ان‌ای (DNA) شود.
ایجاد حفره یا کاویتاسیون
یکی از عواملی که باعث کاهش انرژی امواج اولتراسوند هنگام عبور از بافت‌های بدن می‌شود، ایجاد حفره یا کاویتاسیون است. همه محلول‌ها حاوی مقداری حباب‌های گاز غیر قابل رویت هستند و نوسانات بزرگ امواج اولتراسوند در داخل این محلول‌ها می‌تواند تغییرات بیولوژیکی در بافت‌ها ایجاد کند (مثل پارگی در دیواره سلول‌ها و از هم گسستن مولکول‌های بزرگ).
همچنین بخوانید:
سایت رضیم
“`