کاربرد التراسونیک در پزشکی
تکنیک های التراسونیک در پزشکی مکمل سایر روش های فیزیکی مورد استفاده در جراحی، درمان و تشخیص هستند. بیشتر کاربردهای پزشکی اولتراسوند بر اساس خواص امواج طولی در محدوده فرکانس 1-15 مگاهرتز است. معادلات موج صفحه مربوطه داده شده و روش های تولید، شکل و اندازه گیری میدان اولتراسونیک مورد بحث قرار می گیرد.
اولتراسوند با تمرکز بالا در جراحی مغز و اعصاب استفاده می شود. این تنها روش برای ایجاد آسیب بدون ردیابی در عمق مغز است.
در جراحی دهلیزی، تابش اولتراسونیک به طور معمول برای درمان بیماری منیر استفاده می شود.
می تواند علائم را بدون آسیب به شنوایی کاهش دهد.
کاربردهای درمانی التراسونیک در پزشکی، شامل درمان در فیزیوتراپی بیماری های مختلف بافت نرم و تولید آئروسل برای استنشاق است.
بررسی بافت های نرم هم با روش پالس اکو و هم با روش موج پیوسته امکان پذیر است.
تشخیص التراسونیک در پزشکی اطلاعاتی در مورد موقعیت و میزان ناپیوستگی امپدانس مشخصه ارائه می دهد. این اطلاعات را نمی توان مستقیما با هیچ روش دیگری به دست آورد.
نمایشگرهای یک‌بعدی و دو بعدی و فرم‌های موج موقعیت زمانی با تکنیک‌های پالس اکو تولید می‌شوند. تکنیک‌های موج پیوسته شامل تکنیک‌های مبتنی بر تغییر فرکانس داپلر اولتراسوند است که توسط ساختارهای متحرک منعکس می‌شود.
کاربردهای پزشکی مبدل های التراسونیک
فناوری پزشکی به ارائه پیشرفت های شگفت انگیز در افزایش عمر بیماران و ارائه کیفیت زندگی برتر ادامه می دهد.
یکی از فن‌آوری‌هایی که اهمیت اولیه را در ارائه این نتایج تغییردهنده زندگی به دست آورده است، به اولتراسوند، یا به عبارت بهتر، مبدل‌های اولتراسونیک، متکی است.
در ابتدایی ترین تعریف، همه مبدل ها چیزی را به چیز دیگری تبدیل می کنند.
در مورد مبدل های التراسونیک، آنها امواج اولتراسوند را به سیگنال های الکتریکی یا برعکس سیگنال های الکتریکی را به امواج اولتراسوند تبدیل می کنند.
شاید شناخته شده ترین کاربرد اولتراسوند نظارت بر بارداری باشد.
چرا که ابزاری را برای ایجاد تصویری از جنین در حین رشد در رحم مادر فراهم می کند.
مقاله مرتبط: 10 نکته در مورد التراسونیک
در حالی که این یک کاربرد مهم است، کاربردهای دیگر بسیاری از مبدل های التراسونیک در پزشکی وجود دارد. از تست های تشخیصی و دستگاه های جراحی گرفته تا درمان سرطان، مبدل های التراسونیک نقش کلیدی در مراقبت های پزشکی امروزی دارند.
اولتراسوند چیست و چگونه ایجاد می شود؟
اولتراسوند امواج صوتی را توصیف می کند که بالاتر از محدوده طبیعی شنوایی انسان است.
این بدان معناست که اولتراسوند از امواج صوتی با فرکانس بسیار بالا تشکیل شده است.
همانطور که اشعه ماوراء بنفش (UV) بالاتر از فرکانس دیدن چشم انسان است، اولتراسوند نیز صدا است که فرکانس بسیار بالایی برای شنیدن گوش انسان دارد.
کاربردهای پزشکی اولتراسوند اغلب در مقیاس 10 مگاهرتز – 10،000،000 سیکل در ثانیه – یا حتی بیشتر است.
برای به دست آوردن اولتراسوند در مقیاس میلیون‌ها سیکل در ثانیه، بیشتر کاربردهای پزشکی اولتراسوند از سرامیک سرب زیرکونات تیتانات استفاده می‌کنند که به نام PZT نیز شناخته می‌شود.
در واقع P از مخفف شیمیایی سرب می آید.
سرامیک PZT بخش فعال مبدل اولتراسونیک پیزوالکتریک است که در اولتراسوند پزشکی استفاده می شود.
برخی از کریستال‌های طبیعی و ساخته دست بشر نیز می‌توانند به عنوان بخش فعال مبدل‌های پیزوالکتریک عمل کنند، اما PZT بسیار رایج‌تر است.
زیرا خواص پیزوالکتریک و مقرون به صرفه بودن را به بهترین نحو متعادل می‌کند.
مبدل پیزوالکتریک، انرژی الکتریکی را به صدا تبدیل می کند.
این کار را به این دلیل انجام می دهد که مواد پیزوالکتریک با اعمال ولتاژ تغییر اندازه می دهند.
این بدان معناست که وقتی جریان متناوب (AC) را به مواد پیزوالکتریک اعمال می‌کنید،
شروع به ارتعاش در فرکانس‌های بسیار بالا می‌کند که به نوبه خود امواج فشار هوا با فرکانس بالا یا امواج صوتی را تولید می‌کند.
مواد پیزوالکتریک همچنین می توانند معکوس کار کنند و برای تشخیص امواج مافوق صوت و تبدیل انرژی از آن امواج به الکتریسیته استفاده می شوند.
ساختار مبدل التراسونیک در پزشکی
ساخت مبدل های اولتراسونیک نیاز به پیچیدگی و درک چگونگی استفاده از این ابزار در عمل دارد.
همه مبدل های التراسونیک از سه جزء اصلی تشکیل شده اند:
- 1. یک عنصر فعال
- 2. یک پشتوانه
- 3. یک لایه تطبیق
عنصر فعال، سرامیک یا کریستال پیزوالکتریک است که انرژی الکتریکی را به انرژی اولتراسوند تبدیل می کند و دوباره برمی گردد.
پشتوانه متراکم است و انرژی را از مبدل جذب می کند.
لایه منطبق که گاهی اوقات به عنوان صفحه پوشیدنی شناخته می شود، دستگاه را در برابر عناصر محافظت می کند.
کاربرد تصویربرداری التراسونیک در پزشکی
تصویربرداری التراسونیک در پزشکی احتمالا اولین چیزی است که افراد با شنیدن کلمه اولتراسوند به آن فکر می کنند.
تصویربرداری، با استفاده از زمان اکو اولتراسوند و جابجایی داپلر صدای منعکس شده، برای تعیین فاصله تا اندام داخلی هدف ایجاد می‌شود.
به عنوان مثال، اولتراسوند برای تصویربرداری از شریان کاروتید که نزدیک به سطح بدن است، استفاده می گردد. به طور معمول، پزشکان به دنبال ایجاد پلاک در شریان و سرعت جریان خون در داخل شریان هستند.
اولتراسوند تصویری با وضوح بالا از شریان با وضوح حدود 0.2 میلی متر (میلی متر) ارائه می دهد.
رایج ترین کاربرد التراسونیک در پزشکی، تصویربرداری داخلی
تصویربرداری رایج ترین کاربرد اولتراسوند در پزشکی است.
کاربردهای این دستگاه ها شامل تصویربرداری از نواحی خاصی از بدن، از جمله:
– شکم و اندام های داخلی آن
– سینه ها / تیروئید (گردن)
– قلب
– سیستم عروقی
– چشم ها
– رحم
هر یک از این حوزه‌های کاربردی، نیازهای فنی خاصی برای ارائه بهترین نتایج دارند.
