अल्ट्रासाउंड क्या है? चिकित्सा में अल्ट्रासाउंड अल्ट्रासाउंड उपचार

तथ्य के बावजूद कि अल्ट्रासाउंड का शोधलहरों की शुरुआत एक सौ साल पहले की थी, केवल पिछली आधे शताब्दी वे मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग हो गए हैं। यह ध्वनिकी, और क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स और ठोस राज्य भौतिकी दोनों के क्वांटम और गैररेखा वर्गों के सक्रिय विकास के कारण है। आज अल्ट्रासाउंड ध्वनिक तरंगों के उच्च आवृत्ति क्षेत्र का सिर्फ एक पद नहीं है, लेकिन आधुनिक भौतिकी और जीव विज्ञान में एक संपूर्ण वैज्ञानिक दिशा है, जिसके साथ औद्योगिक, सूचना और माप प्रौद्योगिकियां जुड़ी हुई हैं, साथ ही साथ आधुनिक चिकित्सा के नैदानिक, शल्यचिकित्सक और चिकित्सीय तरीके हैं।

यह क्या है?

सभी ध्वनि तरंगों को श्रव्य में विभाजित किया जा सकता हैमनुष्य 16 से 18 हज़ार हर्ट्ज से आवृत्तियों और मानव धारणाओं के बाहर हैं - इन्फ्रा-और अल्ट्रासाउंड। इन्फ्रासाउंड ध्वनि के समान लहरों को दर्शाता है, लेकिन कथित मानव कान के नीचे आवृत्तियों के साथ। इन्फ्रासाउंड क्षेत्र की ऊपरी सीमा 16 हर्ट्ज है, और निचली सीमा 0.001 हर्ट्ज है।

अल्ट्रासाउंड भी ध्वनि तरंगों है, लेकिन केवलउनकी आवृत्ति मानव श्रवण सहायता से अवशोषित होने की तुलना में अधिक है एक नियम के रूप में, उन्हें 20 से 106 kHz के आवृत्तियों के रूप में समझा जाता है उनकी ऊपरी सीमा उस माध्यम पर निर्भर करती है जिसमें ये लहरें फैलती हैं। इसलिए, गैस के वातावरण में सीमा 106 किलोहर्ट्ज़ है, और ठोस और तरल पदार्थ में यह 1010 किलोहर्ट्ज़ तक पहुंच जाती है। बारिश, वायु या झरना, बिजली के निर्वहन और समुद्र के कंकड़ के एक झुकाव की जंगली के शोर में, वहाँ अल्ट्रासोनिक घटकों हैं यह व्हेल्स और डॉल्फ़िन, चमगादड़ और रात कीड़े की अल्ट्रासोनिक रेंज की तरंगों को अनुभव करने और उन्हें विश्लेषण करने की क्षमता के कारण है,

इतिहास का एक सा

पहला अल्ट्रासाउंड (यूएस) का अध्ययन किया गया थावे 1 9वीं शताब्दी की शुरुआत में फ्रेंच वैज्ञानिक एफ। सार्ट द्वारा आयोजित किए गए थे, जिन्होंने मानव श्रवण सहायता की श्रव्यता की ऊपरी आवृत्ति सीमा निर्धारित करने की मांग की थी। भविष्य में, जर्मन डब्ल्यू वाइन, अंग्रेज़ एफ। गैल्टन, रूसी पी। लेबेडेव और छात्रों के एक समूह के रूप में इस तरह के प्रसिद्ध वैज्ञानिक अल्ट्रासोनिक लहरों का अध्ययन करने में लगे हुए थे।

1 9 16 में, फ्रांस पी से एक भौतिक विज्ञानी Langevin, रूस वैज्ञानिक उत्प्रवासी Constantine Shilovsky समुद्री माप और पानी के नीचे वस्तुओं, जो शोधकर्ताओं ने सबसे पहले सोनार बनाने के लिए अनुमति दी गई है का पता लगाने के लिए विकिरण और अल्ट्रासाउंड प्राप्त करने, एक ट्रांसमीटर और अल्ट्रासोनिक रिसीवर से मिलकर के लिए क्वार्ट्ज उपयोग करने में सक्षम के सहयोग से।

1 9 25 में अमेरिकी वी। पियर्स ने एक उपकरण बनाया, जिसे अब पियर्स इंटरफेरॉयमोमीटर कहा जाता है, जो तरल और गैस मीडिया में अल्ट्रासाउंड के वेग और अवशोषण के साथ उच्च सटीकता को मापता है। 1 9 28 में, सोवियत वैज्ञानिक एस। सोकोलोव, धातु, शरीर सहित ठोस में विभिन्न दोषों का पता लगाने के लिए अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग करने वाले पहले थे।

युद्ध के बाद 50-60-ies, पर आधारितएल। डी। रोसेनबर्ग के नेतृत्व में सोवियत वैज्ञानिकों के सामूहिक सैद्धांतिक विकास, विभिन्न औद्योगिक और तकनीकी क्षेत्रों में अल्ट्रासाउंड का व्यापक अनुप्रयोग शुरू होता है। उसी समय, ब्रिटिश और अमेरिकी वैज्ञानिकों के काम के कारण, साथ ही सोवियत शोधकर्ताओं जैसे आर.वी. खोख्लोव, वीए क्रसिलनीकोव और कई अन्य लोगों के शोध के कारण, ऐसे वैज्ञानिक अनुशासन जैसे गैर-अक्षीय ध्वनिकी तेजी से विकसित हो रहा है।

लगभग इसी समय, अमेरिकी दवाओं में अल्ट्रासाउंड का उपयोग करने का पहला प्रयास किया जाता है।

सोवियत वैज्ञानिक Sokolov देर से चालीसवें वर्ष में वापसपिछली शताब्दी के वर्षों में अपारदर्शी वस्तुओं के दृश्य के लिए उपकरण का एक सैद्धांतिक वर्णन विकसित किया गया - "अल्ट्रासोनिक" माइक्रोस्कोप इन अध्ययनों के आधार पर, 1 9 70 के दशक के मध्य स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के विशेषज्ञों ने एक स्कैनिंग ध्वनिक माइक्रोस्कोप का एक प्रोटोटाइप बनाया।

विशेषताएं

एक सामान्य प्रकृति होने के कारण श्रव्य रेंज की लहरें,साथ ही अल्ट्रासोनिक, भौतिक कानूनों के अधीन हैं लेकिन अल्ट्रासाउंड में कई विशेषताएं हैं जो इसे विज्ञान, चिकित्सा और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से प्रयोग करने की अनुमति देती हैं:

1. कम तरंगलांबी सबसे कम अल्ट्रासोनिक सीमा के लिए, यह कुछ सेंटीमीटर से अधिक नहीं है, जिससे कि संकेत के बीम प्रचार हो। इस मामले में, लहर को रेखीय बीम द्वारा केंद्रित और प्रचारित किया जाता है।

2. दोलन की एक महत्वपूर्ण अवधि, जिसके कारण अल्ट्रासाउंड स्पंदित उत्सर्जित किया जा सकता है।

3। एक तरंग दैर्ध्य 10 मिमी से अधिक नहीं के साथ विभिन्न वातावरण अल्ट्रासोनिक कंपन में, प्रकाश किरणों, जो न केवल वांछित दिशा में ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देता दोलनों उत्पन्न विकिरण का निर्देश दिया है, यानी ऊर्जा भेजने के लिए, लेकिन यह भी आवश्यक मात्रा में यह ध्यान केंद्रित करने के लिए इसी तरह गुण होते हैं।

4। एक छोटे आयाम के साथ, कंपन ऊर्जा के उच्च मूल्यों को प्राप्त करना संभव है, जो बड़े-आकार के उपकरणों के उपयोग के बिना उच्च-ऊर्जा अल्ट्रासोनिक फ़ील्ड और मुस्कराते हुए संभव बनाता है।

5. पर्यावरण पर अल्ट्रासाउंड के प्रभाव में कई विशिष्ट शारीरिक, जैविक, रासायनिक और चिकित्सा प्रभाव हैं, जैसे:

• फैलाव;
• गुहिकायन;
• degassing;
• स्थानीय ताप;
• कीटाणुशोधन और बहुवचन एट अल।

प्रकार

सभी अल्ट्रासोनिक आवृत्तियों को तीन प्रकारों में बांटा गया है:

• यूएलएफ - कम, 20 से 100 किलोहर्ट्ज़ की सीमा के साथ;
• यूएचएफ - मध्यम आवृत्ति - 0.1 से 10 मेगाहर्ट्ज तक;
• UZVCH - उच्च आवृत्ति - 10 से 1000 मेगाहर्ट्ज तक

आज, अल्ट्रासाउंड का व्यावहारिक उपयोग -यह मुख्य रूप से विभिन्न सामग्रियों और उत्पादों की आंतरिक संरचना के माप, नियंत्रण और अनुसंधान के लिए कम तीव्रता वाले तरंगों का उपयोग है। उच्च आवृत्ति वाले लोगों को विभिन्न पदार्थों को सक्रिय रूप से प्रभावित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो उनके गुणों और संरचना को बदलने की अनुमति देता है। अल्ट्रासाउंड (विभिन्न आवृत्तियों के उपयोग से) द्वारा कई रोगों का निदान और उपचार आधुनिक दवा की एक अलग और सक्रिय रूप से विकसित दिशा है।

यह कहां लागू किया जाता है?

हाल के दशकों में, अल्ट्रासाउंड में रुचि रही हैन केवल वैज्ञानिक सिद्धांतवादी, बल्कि चिकित्सकों, जो इसे विभिन्न प्रकार के मानव गतिविधि में तेजी से पेश कर रहे हैं। आज अल्ट्रासोनिक उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है:

पदार्थों और सामग्री के बारे में जानकारी प्राप्त करना	उपायों		KHz में फ़्रीक्वेंसी
			से	अप करने के लिए
	पदार्थों की संरचना और गुणों की जांच	ठोस	10	106
		तरल पदार्थ	103	105
		गैस	10	103
	आकार और स्तरों को नियंत्रित करना		10	103
	सोनार		1	100
	दोष का पता लगाने		100	105
	चिकित्सा निदान		103	105
जोखिम पदार्थों पर	टांका और चढ़ाना		10	100
	वेल्डिंग		10	100
	प्लास्टिक विरूपण		10	100
	मशीनिंग		10	100
	पायसीकरण		10	104
	क्रिस्टलीकरण		10	100
	छिड़काव		10-100	103-104
	एरोसोल का जमाव		1	100
	फैलाव		10	100
	सफाई		10	100
	रासायनिक प्रक्रियाएं		10	100
	दहन पर प्रभाव		1	100
	सर्जरी		10 से 100	103 10 तक4
	चिकित्सा		103	104
सिग्नल प्रसंस्करण और प्रबंधन	Acoustoelectronic कन्वर्टर्स		103	107
	फिल्टर		10	105
	देरी की रेखाएँ		103	107
	Acoustooptical उपकरणों		100	105

आधुनिक दुनिया में, अल्ट्रासाउंड ऐसे औद्योगिक क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण तकनीकी उपकरण है:

• लोहा और इस्पात,
• रासायनिक;
• कृषि;
• कपड़ा;
• भोजन;
• औषधीय;
• मशीन और उपकरण बनाने;
• पेट्रोकेमिकल, प्रसंस्करण और अन्य

इसके अतिरिक्त, अल्ट्रासाउंड का उपयोग दवा में तेजी से किया जाता है। हम इसके बारे में अगले भाग में चर्चा करेंगे।

चिकित्सा में उपयोग करें

आधुनिक व्यावहारिक दवाओं में विभिन्न आवृत्तियों के अल्ट्रासाउंड का उपयोग करने के तीन मुख्य निर्देश हैं:

1. नैदानिक

2. चिकित्सीय

3. शल्य चिकित्सा

आइए हम इन तीनों दिशाओं में से प्रत्येक में अधिक विस्तार से विचार करें।

निदान

सबसे आधुनिक और सूचनात्मक में से एकचिकित्सा निदान के तरीके अल्ट्रासोनिक है इसके निस्संदेह फायदे हैं: मानव ऊतकों और उच्च सूचनात्मकता पर न्यूनतम प्रभाव

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, अल्ट्रासाउंड ध्वनि हैएक समरूप माध्यम में उल्लिखित तरंगों और एक स्थिर वेग पर तरंगों यदि उनके रास्ते पर विभिन्न ध्वनिक घनत्व वाले क्षेत्र होते हैं, तो कुछ कंपनें प्रतिबिंबित होती हैं, और दूसरी तरफ रीफ़्रैक्ट हो जाती है, जबकि अपने सरंक्षी गति को जारी रखते हुए। इस प्रकार, सीमा मीडिया के घनत्व में अधिक से अधिक अंतर, अधिक अल्ट्रासोनिक कंपन परिलक्षित होते हैं। अल्ट्रासाउंड के आधुनिक तरीकों को स्थानीय और पारदर्शी में विभाजित किया जा सकता है।

अल्ट्रासाउंड स्थान

इस तरह के एक अध्ययन की प्रक्रिया में,विभिन्न ध्वनिक घनत्व आवेगों के साथ मीडिया की सीमाओं से परिलक्षित होता है। चल संवेदक की सहायता से, आप अध्ययन के तहत ऑब्जेक्ट का आकार, स्थान और आकार सेट कर सकते हैं।

पारभासकता

यह विधि इस तथ्य पर आधारित है कि विभिन्न ऊतकोंमानव शरीर अल्ट्रासाउंड को अलग तरह से अवशोषित करता है एक आंतरिक अंग की जांच के दौरान, एक निश्चित तीव्रता के साथ एक लहर को भेजा जाता है, जिसके बाद एक विशेष संवेदक पीछे की तरफ से संचरित संकेत को पंजीकृत करता है। स्कैन ऑब्जेक्ट की तस्वीर को "इनपुट" और "आउटपुट" पर सिग्नल की तीव्रता में बदलाव के आधार पर पुन: पेश किया गया है। प्राप्त सूचना को एक कंप्यूटर द्वारा एक एक्रोग्राम (वक्र) या एक सोनोग्राफ के रूप में संसाधित और रूपांतरित किया जाता है - एक दो-आयामी छवि

डॉपलर विधि

यह सबसे अधिक सक्रिय रूप से विकसित करने वाला तरीका हैनिदान, जो दोनों नाड़ी और निरंतर अल्ट्रासाउंड का उपयोग करता है। डॉपलर व्यापक रूप से, प्रसूति, कार्डियोलॉजी और ऑन्कोलॉजी में प्रयोग किया जाता के रूप में यह ट्रैक केशिकाओं और छोटी रक्त वाहिकाओं में भी मामूली परिवर्तन की अनुमति देता है।

निदान के लिए आवेदन के क्षेत्र

आज दृश्य और माप के अल्ट्रासोनिक तरीके चिकित्सा के ऐसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं:

• प्रसूति;
• नेत्र विज्ञान;
• कार्डियोलॉजी;
• नवजात शिशुओं और शिशुओं के न्यूरोलॉजी;
• आंतरिक अंगों की परीक्षा:

- गुर्दे की अल्ट्रासाउंड;

- जिगर;

- पित्ताशय की थैली और नलिकाओं;

- महिला प्रजनन प्रणाली;

• बाह्य और निकट-सतह अंगों (थायरॉयड और स्तन ग्रंथियों) के निदान

चिकित्सा में उपयोग करें

अल्ट्रासाउंड का मुख्य उपचारात्मक प्रभावमानव ऊतकों में घुसना करने की क्षमता, गर्म और गर्म करने के लिए, अलग-अलग साइटों के माइक्रोमैसेज को चलाने के लिए होता है दर्द के फोकस पर प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष प्रभाव दोनों के लिए अमेरिका का इस्तेमाल किया जा सकता है इसके अतिरिक्त, कुछ शर्तों के तहत इन लहरों में जीवाणुनाशक, विरोधी भड़काऊ, एनाल्जेसिक और स्पास्मोलाइटिक प्रभाव होते हैं। चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए इस्तेमाल अल्ट्रासाउंड सशर्त रूप से उच्च और निम्न तीव्रता दोलनों में विभाजित है।

यह कम तीव्रता वाली तरंगें हैं जो सबसे व्यापक रूप से होती हैंशारीरिक प्रतिक्रियाओं या मामूली, गैर-हानिकारक हीटिंग को प्रोत्साहित करने के लिए प्रयोग किया जाता है अल्ट्रासाउंड के साथ उपचार इस तरह के रोगों में सकारात्मक परिणाम देता है:

• गठिया;
• गठिया;
• मांसलता में पीड़ा;
• स्पॉन्डिलाइटिस;
• नसों का दर्द;
• वैरिकाज़ और ट्राफीक अल्सर;
• बेचत्रू रोग;
• अन्तर्निर्मित एंडरहाइटिसिस

अनुसंधान किया जा रहा है, जिसके दौरान अल्ट्रासाउंड Meniere रोग, वातस्फीति, ग्रहणी अल्सर और पेट, अस्थमा, otosclerosis के उपचार के लिए प्रयोग किया जाता है।

अल्ट्रासाउंड सर्जरी

अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग कर आधुनिक सर्जरी दो दिशाओं में विभाजित है:

- 10 से आवृत्तियों के साथ उच्च तीव्रता के विशेष नियंत्रित अल्ट्रासोनिक तरंगों के द्वारा चुनिंदा रूप से ऊतक साइटों को नष्ट कर रहा है⁶ 10 तक⁷ हर्ट्ज;

- 20 से 75 किलोहर्ट्ज़ तक अल्ट्रासोनिक स्पंदने लगाने के साथ एक सर्जिकल उपकरण का उपयोग करना

वैकल्पिक अल्ट्रासाउंड सर्जरी का एक उदाहरण हो सकता हैगुर्दे में पत्थर अल्ट्रासाउंड क्रश करने के लिए सेवा। इस तरह के एक गैर इनवेसिव ऑपरेशन की प्रक्रिया में, अल्ट्रासोनिक तरंग त्वचा के माध्यम से पत्थर पर काम करता है, यानी, मानव शरीर के बाहर।

दुर्भाग्य से, ऐसी शल्य चिकित्सा पद्धति में कई सीमाएं हैं निम्न मामलों में अल्ट्रासाउंड कुचल का उपयोग न करें:

- किसी भी समय गर्भवती महिलाओं;

- यदि पत्थरों का व्यास दो सेंटीमीटर से अधिक है;

- किसी संक्रामक बीमारियों के लिए;

- रोगों की उपस्थिति में जो रक्त की सामान्य सहभागिता को बाधित करती है;

- हड्डियों के ऊतकों के गंभीर घावों के मामले में

इस तथ्य के बावजूद कि शल्यचिकित्सा चीरों के बिना किडनी पत्थरों का अल्ट्रासाउंड हटाने का कार्य किया जाता है, यह काफी दर्दनाक है और सामान्य या स्थानीय संज्ञाहरण के तहत किया जाता है

सर्जिकल अल्ट्रासाउंड यंत्रों को न केवल हड्डी और कोमल ऊतकों के कम दर्दनाक विच्छेदन के लिए उपयोग किया जाता है, बल्कि रक्त के नुकसान को भी कम किया जाता है।

चलो दंत चिकित्सा की ओर हमारी आँखें बारी अल्ट्रासाउंड दंत पथरी कम दर्द से दूर होती है, और चिकित्सक की सभी अन्य जोड़ों को बहुत आसान किया जाता है। इसके अलावा, आघात और अस्थिरिक अभ्यास में, अल्ट्रासाउंड का उपयोग टूटे हुए हड्डियों की अखंडता को पुनर्स्थापित करने के लिए किया जाता है। इस तरह के आपरेशनों के दौरान, हड्डी के टुकड़ों के बीच की जगह हड्डी की चिप्स और एक विशेष तरल प्लास्टिक से मिलकर एक विशेष संरचना से भर जाती है, और फिर उन्हें sonicated किया जाता है, ताकि सभी घटकों मजबूती से जुड़ा हो। जिन लोगों ने शल्य चिकित्सा के दौरान हस्तक्षेप किया, जिसके दौरान अल्ट्रासाउंड का इस्तेमाल किया गया था, प्रशंसापत्र अलग-अलग - दोनों सकारात्मक और नकारात्मक छोड़ें। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि संतुष्ट रोगी अभी भी अधिक हैं!

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