سونوگرافی (Ultrasound) چیست؟

مجموعه: مقالات مهندسي > مهندسی پزشکی | کلمات کلیدی : سونوگرافی+(Ultrasound)+چیست؟+

سونوگرافی (Ultrasound) چیست؟

سونوگرافی (Ultrasound) چیست؟

ریشه لغوی
كلمه سونوگرافی از لفظ لاتین sound به معنی صوت و نیز graphic به معنی شكل و ترسیم گرفته شده و ultrasound از ultra به معنی ماورا و نیز sound به معنی صوت یا صدا گرفته شده است.

تاریخچه
در سال 1876 میلادی ، فرانسیس گالتون برای اولین بار پی بوجود امواج فراصوت برد. در زمان جنگ جهانی اول كشور انگلستان برای كمك به جلوگیری از غرق شدن غم  انگیز كشتی هایش توسط زیردریاییهای كشور آلمان در اقیانوس آتلانتیك شمالی دستگاه كشف كننده زیردریایی ها به كمك امواج صوتی به نام Sonar ابداع كرد. این دستگاه امواج فراصوت تولید می كرد كه در پید اكردن مسیر كشتیها استفاده می شد. این تكنیك در زمان جنگ جهانی دوم تكمیل گردید و بعدها بطور گسترده ای در صنعت این كشور برای آشكار سازی شكافها در فلزات و سایر موارد مورد استفاده قرار می گرفت. از كاربرد بخصوصی كه انعكاس صوت در جنگ و صنعت داشت Sonar به علم پزشكی وارد شد و تبدیل به یك وسیله تشخیصی بزرگ در علم پزشكی گردید.

سیر تحولی در رشد
نخستین دستگاه تولید كننده امواج فراصوت در پزشكی ، در سال 1937 میلادیتوسط دوسیك اختراع شد و روی مغز انسان امتحان شد. اگر چه اولتراسوند در ابتدا فقطبرای مشخص كردن خط وسط مغز بود، اكنون بصورت یك روش تشخیصی و درمانی مهم در آمده وپیشرفت روز به روز انواع نسلهای دستگاههای تولید اولتراسوند ، تحولات عظیمی درتشخیص و درمان در علم پزشكی بوجود آورده است.

تعریف امواج اولتراسوند (فراصوت)
امواج فراصوت به شكلی از انرژی ازامواج مكانیكی گفته می شود كه فركانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد. گوشانسان قادر است امواج بین 20 هرتز تا 20000 هرتز را بشنود. هر موج (شنوایی یافراصوت) یك آشفتگی مكانیكی در یك محیط گاز ، مایع و یا جامد است كه به بیرون ازچشمه صوتی و با سرعتی یكنواخت و معین حركت می كند. در حركت یا گسیل موج مكانیكی ،ماده منتقل نمی شود. اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، موج عرضی استكه بیشتر در جامدات رخ می دهد و در صورتی كه ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد،موج طولی است. انتشار در بافتهای بدن به صورت امواج طولی است. از این رو در پزشكیبا اینگونه امواج سر و كار داریم.

روشهای تولیدامواج فراصوت

روش پیزوالكتریسیته
تاثیر متقابل فشار مكانیكی و نیروی الكتریكی را دریك محیط اثر پیزو الكتریسیته می گویند. بطور مثال بلورهایی وجود دارند كه در اثرفشار مكانیكی ، نیروی الكتریكی تولید می كنند و برعكس ایجاد اختلاف پتانسیل در دوسوی همین بلور و در همین راستا باعث فشردگی و انبساط آنها می شود كه ادامه دادن بهاین فشردگی و انبساط باعث نوسان و تولید امواج می شود. مواد (بلورهای) دارای اینویژگی را مواد پیزو الكتریك می گویند. اثر پیزو الكتریسیته فقط در بلورهایی كهدارای تقارن مركزی نیستند، وجود دارد. بلور كوارتز از این دسته مواد است و اولینماده ای بود كه برای ایجاد امواج فراصوت از آن استفاده می شد كه اكنون هم استفادهمی شود.
اگر چه مواد متبلور طبیعی كه دارای خاصیت پیزو الكتریسیته باشند،فراوان هستند. ولی در كاربرد امواج فراصوت در پزشكی از كریستالهایی استفاده می شودكه سرامیكی بوده و بطور مصنوعی تهیه می شوند. از نمونه این نوع كریستالها ، مخلوطیاز زیركونیت و تیتانیت سرب (Lead zirconat & Lead titanat) است كه به شدت دارایخاصیت پیزوالكتریسیته می باشند. به این مواد كه واسطه ای برای تبدیل انرژی الكتریكیبه انرژی مكانیكی و بالعكس هستند، مبدل یا تراسدیوسر (transuscer) می گویند. یكترانسدیوسر اولتراسونیك بكار می رود كه علامت الكتریكی را به انرژی فراصوت تبدیلكند كه به داخل بافت بدن نفوذ و انرژی فراصوت انعكاس یافته را به علامت الكتریكیتبدیل كند.

روش مگنتو استریكسیون
این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبی های مغناطیسی كوچك بطورخود به خود با دو قطبی های مجاور خود همخط شوند) تحت تاثیر میدان مغناطیسی بوجودمی آید. مواد مزبور در این میدانها تغییر طول می دهند و بسته به فركانس (شمارشزنشهای كامل موج در یك ثانیه) جریان متناوب به نوسان در می آیند و می توانند امواجفراصوت تولید كنند. این مواد در پزشكی كاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به اینروش كم است و بیشتر كاربرد آزمایشگاهی دارد.

كاربردامواج فراصوت
– كاربرد تشخیصی (سونوگرافی)
– بیماریهای زنان و زایمان (Gynocology) مانند بررسی قلب جنین ، اندازه  گیری 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 صورتاكوگرام مغزی یا اكوانسفالوگرافی.
– بیماریهای چشم (ophthalmalogy) مانندتشخیص اجسام خارجی در درون چشم ، تومور عصبی ، خونریزی شبكیه ، اندازه  گیری قطرچشم ، فاصله عدسی از شبكیه.
– بیماریهای كبدی (Hepatic) مانند بررسی كیستو آبسه  كبدی.
– بیماری های قلبی (cardology) مانند بررسی اكوكاردیوگرافی.
– دندانپزشكی مانند اندازه گیری ضخامت بافت نرم در حفره هایدهانی.
– این امواج به علت اینكه مانند تشعشعات یونیزان عمل نمی كنند. بنابراین برای زنان و كودكان بی خطر می باشند.
– كاربرد درمانی (سونوتراپی).
– كاربرد گرمایی.

با جذب امواج فراصوت بوسیله بدنبخشی از انرژی آن به گرما تبدیل می شود. گرمای موضعی حاصل از جذب امواج فراصوتبهبودی را تسریع می كند. قابلیت كشسانی كلاژن (پروتئینی ارتجاعی) را افزایش می دهد. كشش در scars (اسكار=جوشگاههای زخم) افزایش می دهد و باعث بهبود آنها می شود. اگر اسكار به بافتهای زیرین خود چسبیده باشد، باعث آزاد شدن آنها می شود. گرمای حاصل ازامواج فراصوت با گرمای حاصل از گرمایش متفاوت است.

میكروماساژ مكانیكی
به هنگام فشردگی و انبساطمحیط ، امواج طولی فراصوتی روی بافت اثر می گذارند و باعث جابجایی آب میان بافتی و در نتیجه باعث كاهش ورم (تجمع آب میان بافتی در اثر ضربه به یك محل) می شوند.
درمان آسیب تازه و ورم : آسیب تازه معمولا با ورم همراه است. فراصوت دربسیاری از موارد برای از بین بردن مواد دفعی در اثر ضربه و كاهش خطر چسبندگی بافتها بهم بكار می رود.
درمان ورم كهنه یا مزمن : فراصوت چسبندگیهایی كه میانساختمانهای مجاور ممكن است ایجاد شود را می شكند.

خطرات اولتراسوند

سوختگی
اگر امواج پیوسته و در یك مكان بدونچرخش بكار روند، در بافت باعث سوختگی می شود و باید امواج حركت داده شوند.

پارگی كروموزومی
استفاده درازمدت از امواج اولتراسوند با شدت خیلی بالا پارگی در رشته دی ان ای (DNA) را نشان می دهد.

ایجاد حفره یا كاویتاسیون
یكی از عوامل كاهش انرژی امواج اولتراسوند هنگام گذشتن از بافتهای بدن ایجاد حفره یا كاویتاسیون می باشد. همه محلولها شامل مقدار قابل ملاحظه ای حبابهای گاز غیر قابل دیدن هستند و دامنه بزرگ نوسانهای امواج اولتراسوند در داخل محلولها می تواند بر روی بافتها تغییرات بیولوژیكی ایجاد كند (پارگی در دیواره سلولها و ازهم گسستن مولكولهای بزرگ(.

سونوگرافی (Ultrasound) چیست؟

کلمات کلیدی : سونوگرافی,(Ultrasound),چیست؟,سونوگرافی (Ultrasound) چیست؟ , مقالات مهندسي , مهندسی پزشکی , کامپیوتر، مکانیک، برق، عمران، شیمی، پزشکی سونوگرافی+(Ultrasound)+چیست؟+

آخرین مطالب مشاهده شده توسط کاربران :