Ультразвук в современной медицине

Ультразвук – это средство, стимулирующее физико-химические процессы. Колебания ультразвука частотой до 60 кГц и интенсивностью более 10 –1 Вт/см2 вызывают необратимые перемены в сфере распространения. Они используются во многих сферах деятельности человека, в том числе, в медицине.

Хорошо распространяясь в мягких тканях человека и будучи довольно безвредным сравнительно с рентгеновскими лучами, ультразвук обеспечивает визуализацию состояния внутренних органов, особенно в брюшной и тазовой области.

Принцип действия

Физиологическое и лечебное действие происходит в результате теплового, механического и физико-химического эффектов, зависящих от интенсивности воздействия. Существенную роль при влиянии на организм ультразвука играет механизм нервно-рефлекторного типа. Его механическое действие обуславливают высокочастотные колебания, передаваемые тканям, которые контактируют с излучателем ультразвука. В результате этого ткань начинает вибрировать, что положительно влияет на функции клетки и её элементов, обеспечивает разрыв слабых связей, разрыхление соединительной ткани, ускорение процессов диффузии и повышение клеточной чувствительности к химическим и физическим агентам.

При ультразвуковой (УЗ) локации используются импульсное и непрерывное излучения. В первом случае наблюдается отраженный импульс и измеряется время, за которое ультразвук доходит до изучаемого объекта и возвращается в исходную позицию. Во втором случае происходит исследование стоячей волны, появляющейся в результате интерференции волн от области раздела.

Эхо-импульсная визуализация

Основным компонентом всех визуализационных систем является устройство, преобразовывающее электроакустические импульсы. С его помощью обеспечивается излучение в объект акустического импульса и прием акустических эхосигналов, которые реизлучаются мишенью.

Приемник – это радиосистема связи между преобразователем и записывающей системой. Приемники используются для того, чтобы передавать наблюдателю сведения, полученные при использовании ультразвука. В качественных системах у эхо-сигналов на выходе преобразователя имеется значительный динамический диапазон.

Область применения

Рассмотрим, в каких областях медицины используется ультразвук:

Исследование внутренних органов. Используя ультразвук, можно увидеть те органы, которые невозможно заметить с помощью рентгеновского исследования. К примеру, могут быть обнаружены печень и поджелудочная железа и определены их размеры, а также состояния ткани. Специалист может сразу заметить, есть ли в этих органах киста, воспалительный процесс или абсцесс.

Травматология. Ультразвуковой остеометр даёт возможность выявления не только переломов и трещин костей, но и минимальных изменений костных структур при остеопорозе. С помощью эхографии может быть выявлено внутреннее кровотечение в случае закрытых травм живота и груди. Если жидкость попадает в брюшную полость, то можно получить информацию о локализации и количестве экссудата, а если закупориваются крупные кровеносные сосуды – определить величину и местонахождение эмболов и тромбов.

Акушерство. В этой области медицины ультразвук применяется для следующих целей:

  • идентификация положения плаценты;
  • оценка развития плода в соответствии с измерением таких его размеров, как площадь живота, грудной клетки, диаметр и окружность головки;
  • заблаговременное обнаружение аномального состояния плода;
  • исследование перемещения плода.

Кардиология. С помощью ультразвуковых методов можно обследовать сердце и сосуды. Например, с помощью М-режима можно обнаружить и распознавать сердечные аномалии. Поскольку существует необходимость регистрации движения клапанов с частотами около 50 Гц, подобное исследование не может быть выполнено иными исследовательскими методами.

Таким образом, ультразвук весьма широко и успешно применяется в медицине, ежегодно приобретая новые формы использования.