WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 29 |

Рисунок 3.14 - Схема метода ультразвуковой визуализации Принцип действия этого диагностического аппарата следующий. Ультразвуковая волна, создаваемая излучателем ультразвука, устремляется к предмету исследования, взаимодействуя с которым как бы “прощупывает” его внутреннее строение и накопив соответствующую информацию, доходит до акустического объектива, с помощью которого должным образом формируясь воздействует на мишень (пьезоэлектрическая пластина) электронноакустического преобразователя, где ультразвуковые сигналы (звуковое изображение) преобразуются в электрические (электрическое изображение).

Электронно-акустические преобразователи обладают чувствительностью 10–- 10–10 Вт/см2. Электрические сигналы от электронно-акустического преобразователя усиливаются в и передаются в электроннолучевую трубку, на экране которой высвечивается видимое изображение.

3.5 Применение ультразвука в медицине.

В медицинской практике ультразвук используется как в лечебных целях в различных ее областях, так и для диагностики.

3.5.1 Ультразвуковая терапия.

Ультразвуковая терапия (метод физиотерапии) применяется при лечении воспалительных заболеваний (суставов, кожных миндалин и др.), а также стекловидного тела, роговицы и других болезней.

Ультразвуковое лечение – относительно новый физиотерапевтический метод. Оно определяется тепловыми, механическими и химическими факторами.

Тепловое действие ультразвука основано на его поглощении биологическими тканями. В живом организме происходит постоянное, беспорядочное тепловое движение частиц, к которым при ультразвуковом воздействии добавляются направленные колебательные движения. При этом часть энергии ультразвука поглощается и переходит в тепловую. Ткань же в зоне воздействия прогревается не с верхних слоев, а по всему объему равномерно.

Механическое воздействие ультразвука оказывает сжимающие и растягивающие действия на клетки и ткани при небольшой скорости и достаточно малом смещении частиц. Иначе говоря, при механическом воздействии ультразвука происходит некий микро массаж частиц тела.

Физико-химическое действие ультразвука сводится к изменению хода окислительно-восстановительных процессов, активизации ферментов, улучшению обмена веществ и т.п.

Ультразвук оказывает противовоспалительное, обезболивающее, бактерицидное и другие действия. Он улучшает крово- и лимфообращение, активизирует процессы обмена. Ультразвуковой массаж снимает боль, стимулирует деятельность нервной и эндокринной систем и т.д.

Однако при некоторых заболеваниях, например, раке, заболеваниях сердца и головного мозга, ультразвуковое лечение противопоказано.

Ультразвуком воздействуют на небольшие участки тела площадью 100-200 см2. Для ультразвуковой терапии применяют портативные и стационарные аппараты, которые обычно работают на частоте около 900 кГц (для ультразвуковой терапии могут быть использованы колебания в диапазоне от 500 до 3000 кГц). В непрерывном или импульсном режимах с плотностью мощности от 0,1 до 1,0 Вт/см2 площади излучателя.

На рисунке 3.15 показан общий вид ультразвукового терапевтического аппарата “УЛЬТРАЗВУК” для лечения радикулита, ишиаса, невралгии, артритов и др. болезней. Аппарат может работать как в непрерывном так и в импульсном режимах.

Рис 3.15 - Ультразвуковой терапевтический аппарат “УЛЬТРАЗВУК” К аппарату прилагаются две сменные ультразвуковые головки рабочей площадью 4 и 1 см2. Частота ультразвука 880 кГц. Максимальная интенсивность при непрерывном и импульсном излучении 2 Вт/см.2. Максимальная мощность излучения первой головки 8 Вт, а второй 2 Вт. Частота повторений импульсов 50 в секунду. Длительность импульсов 5 и 10 мс.

Облучение пациента ультразвуком можно проводить как при непосредственном контакте излучающей головки с телом больного (прямой метод) или в ванне (иммерсионный метод), где вода является контактной жидкостью.

Необходимая доза ультразвука устанавливается 10-ти ступенчатым клавишным регулятором, которым снабжен аппарат. В аппарат встроены процедурные часы, которые автоматически отключают его по истечении заданного времени и выдают звуковой сигнал об окончании процедуры.

В терапевтических целях ультразвук также используется для микро массажа тканей, активации процессов обмена и нагревания тканей.

Имеется множество конструкций различных аппаратов для ультразвукового терапевтического лечения больных, которые будут рассмотрены в специальных курсах.

3.5.2 Ультразвуковая хирургия.

Ультразвуковая хирургия обычно делится на два вида. Первый вид предусматривает разрушение тканей собственно ультразвуковыми колебаниями, что может осуществляться специальными устройствами.

Рис 3.16 - Ультразвуковая установка УРСК-8-Н для рассечения и соединения тканей В качестве примера на рисунке 3.16 дано упрощенное изображение ультразвуковой установки УРСК-8-Н для рассечения и соединения тканей. В этом случае применяется фокусированный ультразвук с частотами уровня - 107 Гц.

Второй вид заключается в наложении ультразвуковых колебаний на хирургический инструмент с частотами 20-75 кГц, с амплитудой 10-50 мкм.

В этом случае ультразвук играет вспомогательную роль.

Ультразвуковые инструменты используют для рассечения мягких и костных тканей. При этом значительно уменьшается усилие резания, снижаются кровопотери и болевые ощущения.

В травматологии сваривают ультразвуком сломанные кости. Процесс заключается в следующем. Костной стружкой, смешанной с жидкой пластмассой, заполняется пространство между костными отломками. Затем, под действием ультразвука образуется их соединение.

Ультразвук используется и для лечения глазных заболеваний. В качестве примера рассмотрим метод удаления катаракты с использованием ультразвука.

Рис 3.17 - Удаление катаракты с использованием ультразвука а – ультразвуковой щуп вводится в глаз; б – разрушение хрусталика; в - отсасывание разжиженной жидкости.

Работа проводится при помощи щупа (факоэмульсификатора), представляющего собой пустотелую титановую иглу (капилляр) диаметром примерно мм, помещенную в специальный силиконовый чехол, который соединен с ультразвуковым генератором.

Последовательность выполнения операции такова (рисунок 3.17).

Хирург, наблюдая в микроскоп, вводит ультразвуковой щуп в полость, отделяющую роговицу от хрусталика (Рисунок 3.17 а), затем иглу перемещают до соприкосновения с хрусталиком. Под действием ультразвуковых колебаний с частотой 40 кГц хрусталик начинает разжижаться. Образующаяся при этом жидкость смешивается с дезинфицирующим раствором поступающим через кольцевой зазор между полой иглой и силиконовой оболочкой (Рисунок 3.17 б). Разжиженная жидкость отсасывается через внутреннюю полость иглы (Рисунок 3.17 в) Одной из конструкций предназначенных для проведения микрохирургических операций в офтальмологии по рассмотренной методике, является “Аппарат ультразвуковой офтальмологический УЗХ-Ф-05-0”. При помощи этого аппарата проводят операции по удалению катаракты или стекловидного тела путем фрагментации (разрушения) и аспирации (отсасывания) с одновременной подачей в глаз замещающего раствора через ирригатор (орошитель - создатель потока жидкости из сосуда с раствором к глазу).Общий вид аппарата показан на рисунке 3.Рис 3.18 - Аппарат ультразвуковой офтальмологический УЗХ-Ф-0,5-1 – корпус; 2 – педаль управления; 3 – факоэмульсификатор; 4 – вилка для подключения к сети.

Рабочая частота аппарата 66±6,6 кГц. Ультразвуковой генератор размещен внутри корпуса 1 аппарата. В его состав входят: источник питания, плата генератора, плата усилителя, плата счетчика времени и усилитель мощности. К корпусу 1 с тыльной стороны подключаются следующие функциональные узлы: педаль управления 2, факоэмульсификатор 3 и вилка для подключения к сети 4.

Факоэмульсификатор 3 представляет собой магнитострикционный преобразователь, выполненный на ферритовой основе.

Волновод факоэмульсификатора 3 имеет по центру канал с выходной трубкой, по которой происходит отток продуктов разрушения. К волноводу капилляр (игла),изготовленный из титанового сплава, пристыковывается при помощи резьбового соединения. Концевая часть капилляра, имеющая наружный диаметр от 0,9 до 1,1 мм (набор капилляров различных диаметров), имеет воронкообразное углубление, улучшающее его дробящее и аспирационные качества.

Факоэмульсификатор необходимо оберегать от ударов, что позволит сохранить целостность очень хрупкого феррита и тонкостенного капилляра (иглы). Один капилляр позволяет проводить до 100 операций. Для лечения катаракты фирмой “Стар серджикал” (США) разработан ультразвуковой офтальмологический факоэмульсификатор “STAАR PHACO XLtm”, позволяющий производить хирургические процедуры путем малого разреза (до 3 мм.).

Аппарат работает в области низких ультразвуковых частот (примерно до 59кГц). Этим аппаратом производят следующие хирургические операции:

ультразвуковая эмульсификация и аспирация, передняя витректомия и удаление коркового материала после экстракапсулярного извлечения.

Рис 3.19 - Ультразвуковой офтальмологический факоэмульсификатор “система STAАR FACO XL” На рисунке 3.19 дан общий вид аппарата. На сносках рисунка показаны: 1 – рукоятка витроктомии – снабжен гильотинным резчиком, имеет отдельный рукав вливания; 2 – ирригационно-аспирационная рукоятка, используется для удаления коркового материала (и очень мягкого материала хрусталика) из глаза; 3 – ультразвуковая рукоятка (факоэмульсификатор) – пьезоэлектрическая. Принцип работы идентичен описанному ранее методу (рисунок 3.16) Аппарат снабжен дистанционным управлением и ножной педалью. На рисунке 3.16 установка УРСК-8-Н - ультразвуковой генератор и волноводы для рассечения соединения тканей в общей хирургии.

3.5.3 Ультразвуковая диагностика.

Использование ультразвука для диагностики связано со способностью ультразвука без заметного поглощения проникать в мягкие ткани организма и отражаться от акустических неоднородностей. Мы уже говорили о том, что в ряде случаев ультразвуковые методы диагностики имеют большую разрешающую способность, чем рентгеновские. Установлено, что почечный камень размером около5 мм. почти не различим при применении рентгеноскопии, а с помощью ультразвука он определяется довольно отчетливо.

Ультразвуковая диагностика используется во многих областях практической медицины: акушерстве, нейрохирургии, кардиологии, офтальмологии и т.п. Так в области головы можно исследовать мягкие части, мозг и кровеносные сосуды, на шее – щитовидную железу, лимфатические узлы, кровеносные сосуды и мускулатуру, исследуют грудную клетку, глаза, сердце и т.д. Сонография (звуковидение) – один из видов медицинской диагностики, основанный на использовании ультразвука.

Для ультразвуковой диагностики в медицинской практике используют свойство отражения звуковой волны (эхо локация) A режим. Первоначально проводились однокоординатные исследования в амплитудном режиме(a – mode, от английского amplitude) с применением ультразвуковых диагностических приборов типа А. В этом случае информация об исследуемом предмете представлялась в виде временнопространственной функции (в одном пространственном измерении, например по глубине предмета) и накладывалась на горизонтальную ось вдоль линии распространения звука в виде вертикальных выбросов, зависящих от соответствующих изменений амплитуды ультразвука (Рисунок 3.20б).

Этот способ сканирования – одномерный поэтому здесь пространственное изображение получить невозможно. Этот режим диагностики используется, например, в офтальмологии и др.

М - режим (М – mode, от английского motion- движение) – эхографическая запись, дающая возможность получить информацию о движущихся телах. М – режим – также одномерный и можно применять, например в эхокардиографии. А и М режимы могут быть использованыв сочетании с В – режимом.

Так М-режим в сочетании с В-режимом можно использовать при изучении сокращений стенок сосудов и диагностики расслоения сосудистой стенки.

В-режим (B-mode, от англ. brightness-яркость) – позволяет получать на экране прибора плоскую эхографическую картинку в двух измерениях. В рассматриваемом случае получение изображений предметов исследования в разрезе становится возможным из-за того, что применение электронноакустического преобразователя позволяет регистрировать различный уровень эхосигналов, отраженных от тканей различной плотности. Иначе говоря, отраженные от исследуемого объекта, отличные по силе, эхосигналы в виде точек изображения различной яркости формируют на экране прибора двухмерную черно-белую картинку изучаемого предмета (см. рисунок 3.20 а).

Рис 3.20 - Картинка изучаемого предмета при ультразвуковой диагностики глаза На рисунке 3.20 мы видим сочетание информации полученных на А и В режимах эхо локации в офтальмологии. В настоящее время используют приборы работающие в В – режиме реального масштаба времени (real taim), позволяющие получить изображение и производить контроль за движением исследуемых объектов в естественном течении времени. В этом случае получение изображения осуществляется с большой скоростью, высокой точностью определения места исследования и изображения подробностей.

Приборы имеют высокую разрешающую способность, что позволяет обрисовывать работающие клапаны сердца и т. п., обнаружить небольшие опухоли печени и почек.

Значительным прогрессом в области звуковидения является возможность одновременного сканирования, регистрации и анализирования движений, в особенности потоков крови. Такого рода процесс стал возможен за счет комбинированного использования В-режима и доплеровского метода.

При исследовании движущихся тел (например, движущиеся клетки крови) используют эффект Доплера исходя из двух принципов звукоиспускания. Первый – импульсный, а второй – непрерывный.

В первом случае эффект Доплера проявляется в том, что отраженные от движущихся клеток, ультразвуковые волны изменяют свою частоту и воспринимаются также излучателем (импульсная доплерография). Во втором случае излучатель ультразвука и его приемник разъедены разнесены друг относительно друга. Здесь ультразвуковые волны непрерывно излучаемые источником, отражаясь от движущихся клеток изменяют свою частоту и воспринимаются приемником ультразвука (непрерывная доплерография).

Считают, что применяя сочетание В-режима с доплеровским методом методом можно решить многие диагностические проблемы ангиологии. Так, комбинацию В-режима с импульсной доплерографией можно применять для исследования почти всех артерий и вен человеческого тела, а с непрерывной доплерографией – для измерения различных параметров сердца.

Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 29 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.