Използването на ултразвук
Широко използвани ултразвук за получаване на хомогенна смес (хомогенизиране). Но през 1927 г., американски учени Limus и Wood установено, че ако две несмесващи се течности (например нефт и вода) се оттича в бехерова чаша и се подлагат на ултразвукова облъчване, емулсията се образува в стъкленицата, т.е. фин масло във водна суспензия. Такива емулсии играят голяма роля в индустрията: тя бои, лакове, фармацевтични продукти, козметика. Широк изпълнение на този метод за получаване на емулсии в промишлеността започва след изобретението на течната съдийски сигнал.
Способността на ултразвук, за да се прекъсне клетъчните мембрани намират приложение при биологични изследвания, например, да се разделят на ензимите от клетката, ако е необходимо. Блокада се използва за унищожаване на вътреклетъчни структури като митохондрии и хлоропласти да се изследва връзката между тяхната структура и функция (Аналитичен цитология). Друго приложение на ултразвук в биологията, поради способността му да предизвика мутации. Проучвания, проведени в Оксфорд, показват, че ниска интензивност ултразвук може дори да повреди молекула ДНК. Изкуственото създаване на целенасочена мутация играе важна роля в отглеждането на растения. Основното предимство на ултразвук в сравнение с други мутагени (рентгенови лъчи, ултравиолетови лъчи) е, че тя е изключително лесен за работа.
Ултразвукови вибрации размножаване се подчиняват на законите на геометричната оптика. В еднородна среда, те се разпространяват по права линия и с постоянна скорост. На границата на различни акустични среди неравномерно плътност част от лъчи се отразява и част се пречупва, продължаване на праволинейни размножаване. Колкото по-висок градиент на плътност диференциални гранични акустични среди, по-голямата част на ултразвукови вибрации усеща. Тъй като ултразвук в интерфейса от въздуха върху кожата се усеща 99.99% на промяната, когато ултразвуково сканиране на пациента трябва смазване повърхността на кожата с воден гел, който служи като преход среда. Отражение зависи от ъгъла на падане на лъча (най-перпендикулярна посока) и честотата на ултразвукови вибрации (при по-висока честота голяма част е отразено).
За изследване на коремната кухина и ретроперитонеална пространство, както и тазовата кухина използва честота 2.5-3.5 MHz, за изследвания на щитовидната жлеза, използвайки честотата на 7.5 MHz.
ултразвуков генератор вълна е пиезоелектричен датчик, който също действа като приемник на отразени ехо. Генераторът работи в импулсен режим, изпращане на около 1000 импулса в секунда. В интервалите между генерирането на сензор ултразвукови вълни пиезо открива отразените сигнали.
В състояща се от няколко стотици фини пиезоелектрически кристали, работещи в същия режим като детектор или комплекс на сонда се използва transdyusora. Сензорът се монтира фокусиране на обектива, което го прави възможно да се създаде фокусна точка на определена дълбочина.
Три вида ултразвуково сканиране: линейна (паралелен), изпъкнала и сектор. Съответно transdyusory сензори или ултразвукови устройства се наричат линейни, изпъкнала и сектор. Probe избор за всяко изследване се провежда като се вземе предвид дълбочината и естеството на позицията на тялото. Щитовидната използва изпъкнал transdyusory 7.5 MHz за изследване на бъбреците и черния дроб са еднакво подходящи линейни и изпъкнала сензори.
Предимството на линеен сензор е пълно съответствие с позицията на тестово тяло на transdyusora на повърхността на тялото. Недостатък е сложността на сензори линия във всички случаи се осигури еднакво контактна повърхност transdyusora кожата на пациента, което води до изкривяване на изображението по краищата.
Изпъкналите сонда е по-кратък, така че да се постигне уеднаквяване на напасването му към кожата на пациента по-лесно. Въпреки това, с помощта на получените сензори за изображения изпъкнал ширина от няколко сантиметра по-големи от размера на сензора. За по-точна анатомична забележителности лекар трябва да вземе предвид това несъответствие.
сензор сектор има още по-голяма разлика между размера и transdyusora получава изображението следователно, се използва изгодно в случаите, когато е необходимо да се получи тялото на малка част на дълбочина големи графики. Най-целесъобразно да се използват в изследването на сканиране сектор, например, чрез междуребрените пространства.
Видове ултразвуковия контрол (схема):
и - линейна (паралелен);
б - изпъкнали;
в - секторен.
Отразената ехото са получени в системата за усилвател и специален реконструкция след това се появи на екрана на телевизор монитор като образ на секциите на тялото, които имат различни нюанси на черно и бяло. Оптимумът е да има не по-малко от 64 градиенти цвят черно-бял мащаб. Когато се регистрира положителен максимален интензитет на ехото, показани на екрана в бяло (ехо-позитивни области), а минималната - черен (ehonegativnoe райони). При регистрацията се наблюдава отрицателна обратна ситуация.
Избирането на положителна или отрицателна регистрация няма значение. Полученият образ се определя на екрана и след това се записват от термичен принтер.
Първият опит да се произведе саундтрак на човешкото тяло се отнася до 1942. Немски учен Dussile "осветени" ултразвуков лъч човешкото тяло и след това се измерва интензитета на лъча предава чрез тялото (работната процедура Myulhauzera с рентгенови лъчи). В началото на 50-те американски учени Уайлд и Hauri първи път и успешно се прилага при ултразвуковото изследване в клинични условия. Изследването им, те са фокусирани върху мозъка, като диагноза чрез рентгенови лъчи е не само трудно, но и опасно. Използването на ултразвук за диагностика на сериозни наранявания на главата позволява на хирурга да се установят местата на кръвоизлив.
Получаването на такава информация, използвайки рентгенови лъчи изисква около час от време, което е много нежелателно в тежко състояние на пациента. При използване на портативно сонда може да се определи позицията на средната линия на мозъка (която го разделя на две полукълба) за около една минута. Принципът на работа на такава проба на базата на регистрацията на ултразвукови ехо от двете полукълба на интерфейса.
Ултразвукови сонди се използват за измерване на размера на окото и позициониране на обектива, когато се определя местоположението на камъни в жлъчния мехур. Там сонди, които помагат по време на сърдечна операция, за да следят работата на митралната клапа, разположена между предсърдията и камерите.
От особен интерес е използването при диагностицирането на ефекта на Доплер. Същността на ефекта е да се промени честотата на звука благодарение на относителното движение на източника и звук приемника. Когато звукът се отразява от движещ се обект, честотата на отразения сигнал се променя (промяна на честотата се появява).
При прилагане на първични и отразени сигнали възникнат удара, които се слушат използване слушалки или високоговорител. В момента, на базата на ефекта на Доплер се разследват само движението на кръвта и сърцето. Този ефект се използва широко в акушерство като лесно се забелязват звуци, идващи от матката. В ранните етапи на бременността звукът преминава през пикочния мехур. Когато матката се пълни с течност, тя започва да се провежда самия звук. Позицията на плацентата се определя от звуците, протичащи през кръвта й, а в 9 - 10 седмици, тъй като формирането на плода подслушвани сърдечният му ритъм. Използването на ултразвукови устройства, за да се установи броят на ембриони или смърт на плода.
Ултразвукът се използва в медицината, тя може да бъде условно разделена на висока и ниска интензивност на ултразвук. Основният проблем при прилагането на ултразвук с ниска интензивност (0,125 - 3,0 w / cm2) - увреждане загряване или всички без топлинни ефекти, както и стимулиране и ускоряване на нормални физиологични реакции при лечение на наранявания. При по-високи интензитети (> 5 W / ст2), основната цел - да предизвика контролирано селективно разрушаване на тъкан.
Първата зона включва по-голямата част от приложения на ултразвук в физикална терапия и някои видове рак терапия, а вторият - операцията ултразвук.
Има две основни приложения на ултразвук в хирургията. Първият от тях се използва възможността за силно фокусиран ултразвук лъч предизвика унищожаване местната тъкан, а вторите ултразвукова честота механични трептения, наложени върху вида на хирургически ножове, триони, механични въртящи се инструменти.
Хирургична техника е да се осигури контрол унищожаване тъкан, засяга само добре дефинирана област, да бъде бързо, защото минимална загуба на кръв. Мощен фокусиран ултразвук има повечето от тези качества.
Възможността за използване на фокусиран ултразвук, за да се създаде засегнатите райони в дълбините на тялото, без да унищожава залягащите тъканите изследвани главно в мозъчна операция. Късните операции, извършвани на черния дроб, на гръбначния мозък, бъбрек и очите.