با عرض سلام به شما دوستان عزیز
من قصد دارم طبق برنامه ای در پستهای بعدی در مورد نمک روچل و امواج اولتراسوند و اجزاء فتوولتاییکها و . . . بیشتر صحبت کنم. و مایل هستم که درس مکانیک سیالات و دینامیک رو برای هرچه بهتر یادگیری دانشجویان بصورت روان توضیح بدم.
پس منتظر باشید!
نگارش یافته توسط : سینا اردلان
در ابتدا در مورد سونوتراپی و در پایان در مورد تولید امواج فراصوت و جزییات بیشتر توضیحاتی داده ام!

سونوتراپی چیست؟
سونوتراپی عبارت است از درمان دردها و سایر مشکلات با استفاده از امواج اولتراسوند. استفاده از امواج اولتراسوند در درمان پیش از استفادة آن در تشخیص مطرح بوده است. همانطور که میدانید امواج اولتراسوند امواجی مکانیکی میباشند و لذا این ارتعاشات مکانیکی درون بافت باعث تولید حرارت میشوند و این حرارت است که میتواند تسکین دهنده باشد. با استفاده از روش سونوتراپی ما میتوانیم بافتهای نیمه عمقی نظیر مفاصل، تاندونها، لیگامانها، عضلات و ... را درمان کنیم. همچنین این روش در ترمیم شکستگی استخوان نیز کاربرد زیادی دارد. از مواردی که سونوتراپی به صورت درمان اختصاصی به کار میرود میتوان به درمان فلج عضلات صورت اشاره کرد. در این بیماری به دلیل اینکه استفاده از روشهای معمول فیزیوتراپی باعث تبخیر آب چشم میشوند میتوان به راحتی با استفاده از سونوتراپی حرارت را فقط در عمق مورد نظر ایجاد نمود.
پارامترهای تابشدهی:
همانطور که در بالا نیز اشاره کردیم امواج اولتراسوند امواجی مکانیکی هستند. معمولترین راه برای سنجش امواج اولتراسوند تراکم فضایی توان صوتی یا شدت صوت است ولی به دلیل اینکه امواج اولتراسوند در دو حالت یا مد(mode) پیوسته و پالس استفاده میشوند لذا شدت صوتی در هر یک از این دو مد متفاوت خواهد بود. در مد پیوسته امواج به صورت دائم در زمان معین منتشر میشوند و انتشار این امواج در بافت تغییرات کمی ایجاد میکند. در این مد شدت متوسط فضایی بیم و بیشترین شدت بیم(Max peak) مورد توجه هستند.
مد پیوسته در سیستمهای سونوکیت ( برای بررسی ضربان قلب جنین)، داپلر پیوسته، سونوتراپی و دانسیتومتری استخوان استفاده میشود.
در مد پالسی، در یک محدوده زمانی موج داریم و سپس امواج قطع میشوند. در این مد دو پارامترPD(Pulse Duration) وPRF (Pulse Reapeatation Frequency) مهم هستند.
در این حالت با گذشت زمان شکل موج فرق میکند لذا متوسط زمانی باریکه مهم است.
سیستمهای پالس را به صورت دیگر، زمان روشن و خاموش نیز معرفی میکنند. اغلب دامنه موجهای ما یکسان نیست بلکه یک فرکانس مرکزی دارند. در سیستمهای پالس عمق نفوذ امواج بهPRF بستگی دارد. هر چه این فرکانس بیشتر باشد عمق کمتری قابل بررسی است. فرکانس مورد استفاده در درمان حدوداً 10000 است که عمق حدودcm 5/7 را درمان میکند.
در سیستم پالس پارامتر دیگری تحت عنوانDuty Factor داریم که عبارتست اززمانon بودن سیستم به زمان off بودن آن . در سیستمهای فعلی سونوتراپیDuty Factor در حدود 3-10- 2-10 متغیر است یعنی مثلاً 1/0% روشن است و در بقه زمان خاموش میباشد.Duty Factor در برآورد آثار بیولوژیک مهم میباشد.
همانطور که گفتیم موج صوتی در بافت فشار صوتی ایجاد میکند یعنی باعث تولید انقباضات و انبساطات مختلف در بافت میشود. لذا دو فشار تعریف میشود: فشارMax فشاری است که باعث انقباض میشود و فشارMin فشاری است که انبساط ایجاد میکند. فشار انقباض میتواند باعث ایجاد پدیده حفرهسازی شود. لذا دو فشار داریم:
1- قله فشار انقباض (Pc) کهMax فشار انقباض است.
2- قله فشار انبساط (PR) کهMin فشار است و با علامت منفی مشخص میشود.
این دو فشار را در هر دو حد پیوسته و پالس داریم.
ریشه لغوی
کلمه سونوگرافی از لفظ لاتین sound به معنی صوت و نیز graphic به معنی شکل 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 کشور انگلستان برای کمک به جلوگیری از غرق شدن غم انگیز کشتیهایش توسط زیردریاییهای کشور آلمان در اقیانوس آتلانتیک شمالی دستگاه کشف کننده زیردریاییها به کمک امواج صوتی به نام Sonar ابداع کرد. این دستگاه امواج فراصوت تولید میکرد که در پید اکردن مسیر کشتیها استفاده میشد. این تکنیک در زمان جنگ جهانی دوم تکمیل گردید و بعدها بطور گستردهای در صنعت این کشور برای آشکار سازی شکافها در فلزات و سایر موارد مورد استفاده قرار میگرفت. از کاربرد بخصوصی که انعکاس صوت در جنگ و صنعت داشت Sonar به علم پزشکی وارد شد و تبدیل به یک وسیله تشخیصی بزرگ در علم پزشکی گردید.
سیر تحولی در رشد
نخستین دستگاه تولید کننده امواج فراصوت در پزشکی ، در سال 1937 میلادی توسط دوسیک اختراع شد و روی مغز انسان امتحان شد. اگر چه اولتراسوند در ابتدا فقط برای مشخص کردن خط وسط مغز بود، اکنون بصورت یک روش تشخیصی و درمانی مهم در آمده و پیشرفت روز به روز انواع نسلهای دستگاههای تولید اولتراسوند ، تحولات عظیمی در تشخیص و درمان در علم پزشکی بوجود آورده است.
تعریف امواج اولتراسوند (فراصوت)
امواج فراصوت به شکلی از انرژی از امواج مکانیکی گفته میشود که فرکانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد. گوش انسان قادر است امواج بین 20 هرتز تا 20000 هرتز را بشنود. هر موج (شنوایی یا فراصوت) یک آشفتگی مکانیکی در یک محیط گاز ، مایع و یا جامد است که به بیرون از چشمه صوتی و با سرعتی یکنواخت و معین حرکت میکند. در حرکت یا گسیل موج مکانیکی ، ماده منتقل نمیشود. اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، موج عرضی است که بیشتر در جامدات رخ میدهد و در صورتی که ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد، موج طولی است. انتشار در بافتهای بدن به صورت امواج طولی است. از این رو در پزشکی با اینگونه امواج سر و کار داریم.
روشهای تولید امواج فراصوت
روش پیزو الکتریسیته
تاثیر متقابل فشار مکانیکی و نیروی الکتریکی را در یک محیط اثر پیزو الکتریسیته میگویند. بطور مثال بلورهایی وجود دارند که در اثر فشار مکانیکی ، نیروی الکتریکی تولید میکنند و برعکس ایجاد اختلاف پتانسیل در دو سوی همین بلور و در همین راستا باعث فشردگی و انبساط آنها میشود که ادامه دادن به این فشردگی و انبساط باعث نوسان و تولید امواج میشود. مواد (بلورهای) دارای این ویژگی را مواد پیزو الکتریک میگویند. اثر پیزو الکتریسیته فقط در بلورهایی که دارای تقارن مرکزی نیستند، وجود دارد. بلور کوارتز از این دسته مواد است و اولین مادهای بود که برای ایجاد امواج فراصوت از آن استفاده میشد که اکنون هم استفاده میشود.
اگر چه مواد متبلور طبیعی که دارای خاصیت پیزو الکتریسیته باشند، فراوان هستند. ولی در کاربرد امواج فراصوت در پزشکی از کریستالهایی استفاده میشود که سرامیکی بوده و بطور مصنوعی تهیه میشوند. از نمونه این نوع کریستالها ، مخلوطی از زیرکونیت و تیتانیت سرب (Lead zirconat & Lead titanat) است که به شدت دارای خاصیت پیزوالکتریسیته میباشند. به این مواد که واسطهای برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و بالعکس هستند، مبدل یا تراسدیوسر (transuscer) میگویند. یک ترانسدیوسر اولتراسونیک بکار میرود که علامت الکتریکی را به انرژی فراصوت تبدیل کند که به داخل بافت بدن نفوذ و انرژی فراصوت انعکاس یافته را به علامت الکتریکی تبدیل کند.
روش مگنتو استریکسیون
این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبیهای مغناطیسی کوچک بطور خود به خود با دو قطبیهای مجاور خود همخط شوند) تحت تاثیر میدان مغناطیسی بوجود میآید. مواد مزبور در این میدانها تغییر طول میدهند و بسته به فرکانس (شمارش زنشهای کامل موج در یک ثانیه) جریان متناوب به نوسان در میآیند و میتوانند امواج فراصوت تولید کنند. این مواد در پزشکی کاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش کم است و بیشتر کاربرد آزمایشگاهی دارد.
|
+| نوشته شده توسط
آقای سینا اردلان در
88/02/11
|