Давно известно, что ультразвуковое излучение можно сделать
узконаправленным. Французский физик Поль Ланжевен впервые заметил
повреждающее действие ультразвукового излучения на живые организмы.
Результаты его наблюдений, а также сведения о том, что ультразвуковые
волны могут проникать сквозь мягкие ткани человеческого организма,
привели к тому, что с начала 1930-х гг. возник большой интерес к
проблеме применения ультразвука для терапии различных заболеваний. Этот
интерес не ослабевал и в дальнейшем, причем развитие медицинских
приложений шло по самым различным направлениям; особенно широко
ультразвук стал применяться в физиотерапии. Тем не менее лишь
сравнительно недавно стал намечаться истинно научный подход к анализу
явлений, возникающих при взаимодействии ультразвукового излучения с
биологической средой.
С применением ультразвука в медицине связано множество разных
аспектов. Однако, при этом физика явления должна включать следующие
процессы: распространение ультразвука в «биологической среде», такой как
тело человека, взаимодействие ультразвука с компонентами этой среды и
измерения и регистрация акустического излучения, как падающего на
объект, так и возникающего в результате взаимодействия с ними.
Проблема интерпретации взаимодействия акустического излучения с
биологической средой существенно упрощается, если последнюю
рассматривать не как твердое тело, а как жидкость. В такой среде нет
сдвиговых волн, поэтому теория распространения волн проще чем для
твердого тела. В диапазоне ультразвуковых частот, применяемых в
медицинской акустике, это предположение справедливо почти для всех
тканей тела, хотя имеются и исключения, например кость. То, что
взаимодействие ультразвука с тканью можно смоделировать его
взаимодействием с жидкостями, – важный фактор, повышающий практическую
ценность медицинской ультразвуковой диагностики.
Прием и измерение ультразвука
В медицинских или биологических приложениях необходимость в приеме и
измерении ультразвука возникает в трех обширных областях. Это получение
диагностической информации от пациента, измерение акустических полей,
которыми могут облучаться живые клетки и ткани, в том числе и ткани
пациентов.
Ультразвук по определению не воспринимается непосредствен-но органами
чувств человека, и поэтому необходимо использовать какой-то физический
эффект или последовате-льность таких эффектов, чтобы действие
ультразвука могло проявиться, причем главным образом количественно.
Таким образом, выбор метода для конкретной задачи производится сточки
зрения удобства его применения, а также точности измерения интересующего
параметра акустического поля.
Эхо-имульсивные методы визуализации
и измерений
Методы ультразвуковой эхо-импульсной визуализации уже нашли широкое и
разнообразное применение в медицине.
Основным элементом любой системы визуализации является
электроакустический преобразователь, который служит для излучения
зондирующего акустического импульса в объект и для приема акустических
эхо-сигналов, переизлучаемых мишенью.
Приемник представляет собой своего рода систему сопряжения между
преобразователем и дисплеем или системой записи, которые применяются для
передачи наблюдателю информации, полученной с помощью ультразвука. В
хороших системах эхо-сигналы на выходе преобразователя имеют большой
динамический диапазон.
Области применения эхо-импульсных методов
Эхо-импульсные методы в настоящее время стали широко применятся во
многих областях медицины.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
