Ультразвук в медицине
Путеводитель infrazvuk.info => Физика звуковых явлений => Ультразвук => Ультразвук в медицине => Текущая статья "Ультразвук в медицине"
Сначала прошлого столетия стало известно, что ультразвуковые колебания можно использовать для различных целей, ведь такие колебания можно сделать узконаправленными и сфокусировать в одной точке все зависит от частоты используемого ультразвука. Так ультразвук стало возможным использовать в медицине и других отраслях науки и техники.
О воздействии ультразвуковых волн на живые ткани стало известно еще в 1930 году, благодаря французскому физику Полю Ланжевену. По результатам его наблюдений стало понятно, что этот тип звуковых колебаний может проникать через мягкие ткани организма. К этому явлению начали проявлять большой интерес еще с тех времён, и многие учёные стали думать над проблемой использования ультразвука для терапии заболеваний. Особое распространение применение ультразвука стало в области физиотерапии. Но только лишь с недавнего времени стал использоваться научный подход к изучению явлений, которые возникают при взаимодействии излученного ультразвука и биологической средой.
Почему именно ультразвук стал применяться в медицине? Это связано с множеством разных аспектов, но все они включают физику явлений ультразвука. А именно: распространения ультразвуковых волн в биологической среде и взаимодействие этих волн с компонентами этой среды, измерение акустического излучения в среде как падающих на объект лучей, так и их отражения от компонентов среды.
Долгое время возникала проблема в интерпретации воздействия ультразвуковых волн на организм человека. Но так как человеческий организм состоит из воды легче представить человеческое тело в виде жидкости и смоделировать поведение акустических волн ультразвука с учётом распространения в жидкой среде. Такой вид интерпретации почти полностью подходит, если не брать во внимание костную ткань, которая твёрже мягких тканей и обладает куда большей плотностью. Всё это является важными факторами, которые представляют ценность в практическом применении медицинской ультразвуковой диагностики.
Помимо способов визуализации внутренних органов и инородных тел в организме, ультразвук применяется так же для лечения самих заболеваний. Лечение ультразвуком стало некоторой диковинкой в мире медицины. Таким образом, лечение ультразвуком может применяться при лечении камней почек и мочеточника. Строение показано на рисунке.
Так как ультразвуковые волны могут фокусироваться в одной точке они хорошо подходят для точной работы. Это даёт нам возможность использовать их максимально эффективно, фокусируя энергию колебаний на инородном теле вроде почечного камня. Такая процедура не представляет вред для организма, так как камень и мягкие ткани разной плотности. Это значит, что ультразвуковая волна проходит через кожу и внутрь почки, не затрагивая их и не причиняя им вред, а камень при таком воздействии рассыпается в порошок. Для лечения ультразвуком исключения не представляют и раковые опухали некоторых видов тканей, таких как молочная железа. Ведь если задуматься опухоль тоже по плотности превышает ткань, на которую будет проводиться воздействие, но это применимо не для всех тканей.
Такое применение ультразвука в медицине связано в первую очередь с поглощением ультразвуковых волн в неоднородных средах, где происходит неравномерное распространение. Распространение зависит от плотности среды распространения и от сопротивления к акустическим волнам. Ультразвук может оказывать разнообразное воздействие на организм, оно может иметь как деструктивный характер, так и биостимулирующий. Разница же зависит от параметров используемых токов в тех или иных аппаратах для генерации ультразвука. Эти параметры и определяют частоту ультразвука, который будет фокусироваться на область воздействия.
Таким образом, использование ультразвука в медицине проявляется не только в эхо импульсных методах визуализации органов, но так же и в непосредственном воздействии волнами при лечении ультразвуком, будь то дробление камней в почках и мочеиспускательной системе или разрушении раковой опухоли.