تکنولوژی ماورای صوت

حد شنوایی انسان در حدود بسامد ۲۰۰۰۰ ارتعاش در ثانیه ۲۰ KHz است گر چه جانوارن صداهایی را که بسامد بسیار بالاتری دارند, می شنوند

● دید کلی

حد شنوایی انسان در حدود بسامد ۲۰۰۰۰ ارتعاش در ثانیه (۲۰ KHz) است. گر چه جانوارن صداهایی را که بسامد بسیار بالاتری دارند، می‌شنوند. مثلا خفاش ، دلفین پالسهای صوتی در گستره ۳۰ تا ۱۰۰KHz گسیل می‌کنند و با گوش دادن به پژواکهای آن جهت یابی می‌کنند.

انسان در جریان جنگ جهانی دوم ، راهی برای استفاده از این فرکانسها بسیار بالا ، پیدا کرد. چنین گسیلهایی را امواج ماورا صوت می‌نامند. که حوزه کاربرد آن اولتراوسونیک هم گفته می‌شود. از کاربرد اولیه‌اش که ردیابی اشیاء مثل زیر دریایی و زیر آب می‌باشد. بسیار فراتر رفت و در صوت کاربرد گسترده‌ای دارد. ماورای صوت تحت عنوان مافوق صوت و فراصوت نیز مطرح است.

● تاریخچه

دامنه کاربرد ماورای صوت در پزشکی طی ۳۰ سال اخیر به سرعت گسترش یافته است. دلایل اصلی این توسعه عبارتند از : ارزانی ، غیر تهاجمی بودن و تا کنون عدم مشاهده آثار زیان بخش در سطوح شدتهای لازم برای امور تشخیصی بویژه در عکسبرداری بافت نرم ، در مقایسه با روشهای رادیولوژیکی این تکنیک بسی مطلوب است.

● سیر تحولی و رشد

استفاده از دستاوردهای علم فیزیک در پزشکی یکی از برجسته‌ترین زمینه‌های کاربرد علم فیزیک می‌باشد. و فیزیک پزشکی به عنوان یکی از شاخه‌های پویای پزشکی مطرح است. شاید در گذشته استفاده از علم فیزیک در پزشکی فقط محدود به تصاویر رادیولوژی و استفاده از اشعه ایکس بود. اما امروزه کشف پدیده مادی نظیر ماواری صوت ، استفاده از رادیو ایزوتوپها در طب هسته‌ای و ... از جمله زمینه‌های جالب و رو به تکامل این علم در عرصه پزشکی محسوب می‌شود.

به کمک این پدیده‌ها تشخیص ناهنجاریها و عوارض بیماریها و شناخت آسیبها نه تنها آسانتر شده بلکه از لحاظ زیانبار بودن برای سلامتی انسان نیز تا حدود زیادی وضعیت بهبود یافته است. دانشمندان این عرصه نظیر گالتو را به ابداع روشی بی خطرتر برای تشخیص وادار کرد. و سرانجام با کشف پدیده ماورای صوت و کاربرد آن در کشتیهای آتشنشانی و زیردریاییها در پزشکی نیز زمینه استفاده آن فراهم گردید.

استفاده از قابلیتهای امواج ماورای صوت که گوش انسان قادر به استفاده از آنها نیست، به دنبال بروز برخی از بیماریها مرتبط با تابش اشعه ایکس) نظیر لکوپنی (کاهش گلبولهای سفید خون) صورت گرفت. البته باید توجه داشت که در استفاده از اشعه ایکس ایجاد تصویر بر اساس شدت جذب این اشعه بافتها با چگالی متفاوت می‌باشد. در حالی که در سونوگرافی ایجاد تصویر بر اساس بازتابهای (Echo) امواج واحدهای صوتی به هنگام تغییر لایه‌های بافتی در بدن است.

● کاربرد امواج ماورای صوتی

از کاربردهای امواج ماورای صوتی به غیر کاربردهای نظامی در کشتیها و زیردریاییها و پزشکی نیز به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:

▪ حفره سازی:

حفره سازی در مایعات یا (Cavitation) ایجاد انقباض و انبساط حین عبور امواج فراصوتی خصوصا انبساط باعث خروج گاز ، محلول در مایع شده و حباب تشکیل می‌شود.

▪ اثر گرمایی:

امواج ماورای صوتی به عنوان امواج مکانیکی حامل انرژی بوده و در هنگام عبور از بافتها بخشی از این جذب و انرژی آن بصورت گرما در می‌آید. این گرما باعث انبساط درونی بافت شده جریان خون را به موضع افزایش می‌دهد و نهایتا باعث تسریع در ترمیم بافت آسیب دیده می‌شود.

▪ میکرو راساژ:

فشردگی و انبساط موضعی بافتها حین عبور امواج ماورای صوت در واقع نوعی میکروماساز محسوب میشود و در خستگیها و کوفتگیها بسیار مفید است. و در کاهش ورم و التهابات موثر است.

▪ تشخیصهای پزشکی:

تشخیص آبستنها و حتی سن جنین ، بیماریهای زنان و زایمان ، تشخیص تومور های مغزی و پستانی ، شناسایی خونریزیهای مغزی و اعصاب ، شناسایی و تشخیص سنگهای کلیوی ، مجاری ادراری و ... از کاربردهای مهم ماورای صوت در سونوگرافی و پزشکی می‌باشد.

احتیاطات لازم در کاربردهای پزشکی ماورای صوت

در وجود عفونتهای شدید و موضعی استفاده از این امواج می‌تواند باعث بخش شدن عفونت و حدود عفونت به جریان خون کشیده شود که بسیار خطرناک است.

امواج پیوسته ماورای صوتی خصوصا در فرکانسهای بالا دارای انرژی زیاد بوده و در انرژیهایی بالاتر از ۱Kw/cm۲ اگر ترانسدیوسر در سطح بدن بیمار در یک مکان ثابت بماند این انرژی بالا می‌تواند باعث تولید گرمای فراوان و سوختگیها یا تخریب بافتی شدید شود. این موضوع در بافتهای حساس نظیر چشم و مغز بسیار مهم است.

اگر داخل رگ ، لخته خونی متصل به دیواره رگ وجود داشته باشد این امواج قادر به جدا کردن و به حرکت در آوردن این لخته همراه جریان خون می‌باشند و بدین ترتیب خطر انسداد عروق کوچکتر و بروز افغارکتوس یا سکته افزایش می‌یابد. باید توجه داشت با توجه به میزان امواج مقادیر توجیه شده این امواج (Dose) در تشخیص بیشتر از درمان است و نباید در تشخیص ، از دردهای درمانی مخصوصا آبستنی استفاده کرد.

منبع: دانشنامه رشد

http://www.robatick.blogfa.com/۸۵۰۸.aspx