introduction

la technologie a changé Comment Nous vivons, travaillons et jouer. L'industrie de la santé est un excellent exemple de Comment changements technologiques Vies.

La technologie médicale continue d'offrir des avancées surprenantes dans l'extension des patients vit et fournir une qualité supérieure de la vie. une des technologies c'est gagné une importance primordiale à fournir ces altération de la vie Les résultats s'appuie sur ultrasons - ou, plus correctement, ultrasonique transducteurs.

Dans la définition la plus élémentaire, tous les transducteurs convertissent quelque chose dans quelque chose d'autre. Dans le cas des transducteurs à ultrasons, ils Convertissez des ondes à ultrasons en signaux électriques, ou inversement ils Convertir des signaux électriques en ultrasons Vagues.

applications

L'application la plus connue de l'échographie est peut-être surveille une grossesse. L'échographie fournit les moyens de créer une image d'un fœtus en se développant à l'intérieur de la Mère utérus. Bien que ce soit une utilisation importante, il existe de nombreuses autres applications de transducteurs à ultrasons dans Médecine. Des tests de diagnostic et des dispositifs chirurgicaux pour traiter le cancer, les transducteurs à ultrasons jouent un rôle clé dans aujourd'hui Healthcare.

L'importance des transducteurs à ultrasons dans les soins de santé ne peut pas être surestimé. Lisez pour en savoir plus sur les transducteurs à ultrasons, y compris Comment Ils ont été créés, Comment Ils sont utilisé et les maths derrière eux.

Qu'est-ce que l'échographie et Comment Est-ce que c'est créé?

L'échographie décrit des ondes sonores qui sont au-dessus de la plage normale pour l'homme audience. Que signifie ultrasons comprend très haute fréquence son vagues.

Ceci est similaire à lumière. Tout comme ULTAVIOLET (UV) La lumière est au-dessus de la fréquence de l'œil humain de voir, l'échographie est sonore - Vagues de pression atmosphérique - qui a une fréquence trop élevée pour l'oreille humaine pour entendre.

L'échographie est définie typiquement comme n'importe quoi à 20 kHz - qui équivaut à 20 000 cycles par Deuxième - ou plus haut. Les applications médicales d'échographie sont souvent à l'échelle de 10 MHz - 10 000 000 cycles par Deuxième - ou même plus haut.

À En savoir plus sur les ultrasons, prendre un test auditif Le test commence par présenter une tonalité de 8 kHz et vous pouvez essayer d'écouter des tons jusqu'à 22 KHz. La plupart des gens de plus de 25 ans auront du mal à entendre n'importe quoi au-dessus de 15 kHz Une fois que vous avez atteint la limite sur ce que vous pouvez entendre, n'importe quoi plus haut sera "ultrasons" pour vous. N'oubliez pas que dans des applications médicales, les fréquences fonctionnelles pour l'échographie sont de 100 à 500 fois plus hautes que la limite de votre propre audience.

L'utilisation la plus courante de Ultrasound: imagerie interne

L'imagerie est l'utilisation la plus courante d'ultrasons dans médecine. Il existe quatre modèles différents d'échographie Imagerie:

1. A-Mode: Un seul transducteur scanne une seule ligne à travers le Corps. Les échos sont tracés en fonction de la profondeur.
2. B-Mode: Un éventail linéaire de transducteurs produit une image bidimensionnelle image.
3. M-Mode: m se réfère au mouvement, dans lequel une séquence rapide de b-mode Les analyses fournissent des informations sur la motion de ciblée Organes.
4. Doppler Mode: Ceci Utilise l'effet Doppler pour mesurer et visualiser le sang Flux.

Les applications typiques impliquent des zones spécifiques de l'imagerie du corps, y compris:

- L'abdomen et ses organes internes
- Seins / thyroïde (cou)
- cœur
- système vasculaire
- les yeux
- utérus

chacun des ces Les domaines d'application ont des exigences techniques spécifiques pour fournir les meilleurs résultats Résultats.

les organes internes

Pour Exemple, les capteurs à ultrasons sont souvent utilisés pour imager des organes internes trouvés dans l'abdomen, tels que le foie, les reins, le pancréas et la galerie vessie. Les capteurs à ultrasons utilisent généralement une matrice linéaire pour créer des fréquences ultrasons entre 2.5 MHz à 7.5 MHz Sur la base des calculs effectués précédemment, cela fournit une résolution entre 0,2 mm et 0.6 mm.

seins

Les capteurs à ultrasons sont également utilisés dans l'imagerie mammaire pour détecter des masses ou déterminer un changement de leur forme. Les médecins utilisent également des ultrasons pour imaginer la glande thyroïde pour rechercher Masses. Ces Les capteurs émettent une onde sonore de fréquence supérieure, typiquement dans la gamme de7 MHz à 12mHz .

système cardiovasculaire

Les cardiologues s'appuient sur des ultrasons pour déterminer la taille et la forme du cœur et de regarder le mouvement des vannes à l'intérieur du coeur. Les effets Doppler peuvent montrer la direction du flux sanguin, indiquant des aspects de la régurgitation et de la fuite. Les capteurs de cardiologie fonctionnent entre 2 MHz à 7.5 MHz Curieusement, des capteurs vasculaires en regardant le flux sanguin dans le corps s'appuient généralement sur une plage de fréquences plus élevée, similaire à celle utilisé pour examiner la poitrine ou thyroïde.

les yeux

En termes d'imagerie interne, l'application avec la forme d'onde de fréquence la plus élevée se pose lorsque examiner l'œil humain, en particulier avant la cataracte chirurgie. déterminer la longueur de l'axe des yeux nécessite autant de précision que possible. En conséquence, la gamme de fréquences centrales pour ces Les capteurs à ultrasons sont entre10 MHz et 22mHz.

utérus

utérin imaginant pendant La grossesse offre la possibilité de visualiser un fœtus en développement et de suivre sa croissance. il peut déterminer efficacement la date de conception àdans les cinq jours. Au moment où un fœtus a développé 18 à 20 semaines, une série d'images standard peut surveiller un développement sain de nombreux aspects du fœtus et de son environnement, y compris:

- Activité cardiaque fœtale
- Volume de fluide amniotique
- Détails du placenta
- Mesures fœtales
- anatomie fœtale
- Anatomie maternelle

En plus de la formation d'images bidimensionnelle standard, elle est possible de réorganiser les images prises et de reconstruire une image tridimensionnelle du fœtus.

détruire des calculs rénaux

Pour De nombreuses années, la pratique standard pour éliminer les calculs rénaux était via chirurgical incision. Bien que efficace, cela vient avec tous les risques d'intervention chirurgicale et générale anesthésie. merci à aujourd'hui Technologie, les médecins utilisent l'énergie ultrasonique pour rompre les calculs. Ceci la méthode n'est pas aussi invasive et ne porte pas les risques associés à chirurgie.

À Rompez des calculs rénaux en utilisant l'énergie ultrasonique, un chirurgien fera une petite incision dans le dos pour insérer un néphroscope - un petit tube avec une lumière - et trouver le rein pierre. Une sonde métallique est ensuite insérée à travers la portée et est guidée pour entrer en contact avec la Stone. La sonde métallique offre ensuite une énergie ultrasonique à la pierre et la casse en petits morceaux. Ceux Les morceaux sont ensuite aspirés par un vide.

Certaines pierres rénales répondent à Quoi de neuf appelé extracorporel vague de choc lithotripsy (ESWL), dans lequel les ondes à ultrasons sont concentrées sur la pierre de l'extérieur du corps. Depuis ESWL ne pas nécessite une incision, c'est un traitement préféré Option. Quand Cette option ne pas travail ou n'est pas indiqué, l'utilisation du néphroscope peut être le prochain choix de Traitement.

Tuer des tissus malins

L'une des nouvelles utilisations de l'échographie est une alternative traitement de la prostate Cancer. Quand Pris à un stade précoce, A Intensité de haute intensité Ultrasons ciblée (HIFU) le traitement peut être efficace.

Pour La procédure, le chirurgien utilise une sonde pour atteindre la prostate Gland Via une ponction dans le intestin. La sonde libère alors un hifu faisceau qui chauffe et tue le cancer cellules. La sonde est entourée d'un ballon plus froid, qui protège les cellules normales autour elle.

Autres applications de HIFU inclure le traitement de la poitrine et du rein CANCERS. De plus, les nouvelles techniques utilisent HIFU Pour chauffer les tissus qui sont ensuite traités avec anticancéreux Drogues. Les médecins livrent les médicaments dans des liposomes sensibles à chaleur. Que Way, le médecin peut livrer le médicament directement au cancer via L'intervention du hifu.

scalpel harmonique

Une autre application médicale de la technologie des ultrasons se présente sous la forme d'un harmonique scalpel. Ceci Scalpel coupe et cautérise simultanément, mais accomplit la cautérisation par ultrasons plutôt que via Électricité Courant.

La lame d'un scalpel harmonique vibre 55 500 fois Per seconde Différents types de lames - comme incurvé, accroché ou une combinaison de courbe et accrochée - permettre au chirurgien d'effectuer une autre opération chirurgicale techniques.

En utilisant un scalpel harmonique, les chirurgiens peuvent effectuer diverses procédures chirurgicales Pour Exemple, ce scalpel est efficace dans la suppression de la thyroïde (thyroïdectomie). Par rapport à la chirurgie conventionnelle, le résultat est une longueur d'incision plus courte, une durée de fonctionnement réduite et un hôpital plus court Séjour.