Terapia ultradźwiękowa

Terapia ultradźwiękowa (USA) - zastosowanie do celów terapeutycznych drgań mechanicznych o ultra wysokiej częstotliwości (20-3000 kHz).

Ogólne informacje na temat terapii ultradźwiękowej

Ultradźwięki stosuje się w chirurgii do litotrypsji (wysokiej intensywności), diagnostyki ultradźwiękowej (niskiej intensywności, z różnymi częstotliwościami; im wyższa częstotliwość, tym bardziej powierzchownie przenika ultradźwięki) i fizjoterapii (mała intensywność i stała częstotliwość). Drgania mechaniczne w zastosowaniu medycznym: infradźwięki (poniżej 16 Hz) do terapii wibracyjnej (1-200 Hz); wibracje dźwiękowe (16-20000 Hz) do psychoterapii (fonoterapia), wybrana muzyka do leczenia niektórych chorób i nagrana na taśmach audio - muzyka zmienia aktywność serca, reguluje stosunek układów współczulnych i przywspółczulnych.

Metodologia i technika procedur

Przed wyznaczeniem USG zaleca się odkażenie ognisk przewlekłej ropnej infekcji. Wpływ badań ultradźwiękowych jest koniecznie przeprowadzany przez medium kontaktowe, eliminując obecność powietrza między powierzchnią roboczą głowicy wibratora a powierzchnią uderzenia. Aby to zrobić, na powierzchnię ciała ludzkiego nakłada się neutralny olej (wazelina, lanolina, 50% mieszanka) lub postać maści określonego leku (z ultrafonoforezą medyczną) lub są one eksponowane przez odgazowaną wodę. W polu ultradźwiękowym leki przenikają przez naskórek i górne warstwy skóry właściwej przez przewody wydalnicze gruczołów łojowych. Lek dość łatwo dyfunduje w śródmiąższu i przechodzi przez pory śródbłonka naczyń krwionośnych i limfatycznych. W przypadku ultrafonoforezy 1-3% substancji leczniczych nakładanych na skórę wchodzi do naskórka. Leczenie ultradźwiękowe odbywa się w postaci ekspozycji na zmianę lub strefę refleksologiczną lub punkty aktywne biologicznie.

Techniki rozróżniają powierzchowne i brzuszne, stabilne i labilne (wibrator porusza się po skórze z prędkością 1 cm w ciągu 1 s, ponadto konieczne jest pozostawanie do 35-45 s w miejscach punktów bólu). W przypadku podwodnego kopiowania wibrator jest utrzymywany w odległości 1-2 cm od zmiany. Dzięki technice wnękowej na głowicę emitera nakłada się prezerwatywę (guma przenosi drgania ultradźwiękowe), smarowaną sterylną wazeliną i wprowadzaną do odbytnicy przez grzejnik w kierunku prostaty lub przestrzeni Douglasa w obecności wysięku. Kiedy procedura jest przeprowadzana przez odgazowaną wodę, pielęgniarka kładzie wełnianą lub siatkową rękę i

następnie rękawica gumowa (powietrze nie przepuszcza drgań ultradźwiękowych o stosowanej częstotliwości). Ekspozycję ultradźwiękową przeprowadza się na powierzchni 150 cm2.

Mechanizm działania czynnika

Działanie ultradźwięków opiera się na trzech głównych czynnikach: mechanicznym, fizyko-chemicznym i termicznym.

Efekt mechaniczny wynika ze zmiennego ciśnienia akustycznego i polega na wibracyjnym mikromasażu tkanek na poziomie komórkowym i subkomórkowym. Jest to spowodowane zmianą przewodnictwa kanałów jonowych błon komórkowych i wzrostem mikroprzepływów metabolitów w cytozolu i organoidach, wzrostem przepuszczalności błon komórkowych i wewnątrzkomórkowych z powodu działania depolimeryzującego na kwas hialuronowy. Występuje pęknięcie lizosomów, uwalnianie enzymów, aktywacja enzymów błonowych, aw rezultacie aktywacja procesów metabolicznych, tisotropowe (rozluźnienie tkanki łącznej), tiksotropowe (przejście żelu do zolu). Drgania mechaniczne o wysokiej częstotliwości zwiększają przepuszczalność barier histoematologicznych.

Efekt fizykochemiczny ultradźwięków determinowany jest także rezonansem mechanicznym, pod wpływem którego przyspieszany jest ruch cząsteczek, nasila się ich rozpad na jony, pojawiają się zmiany stanu izoelektrycznego, powstają nowe pola elektryczne, wolne rodniki i różne produkty sonolizy rozpuszczalników biologicznych. Powstają podekscytowane stany elektroniczne, aktywowane jest peroksydacja lipidów, następuje lokalna stymulacja procesów fizykochemicznych i biochemicznych w tkankach, aktywowany metabolizm, aktywowana jest liczba prostaglandyn z grupy P2a, zmiany pH tkanek, biologicznie aktywne substancje - histamina, serotonina, heparyna są uwalniane z komórek tucznych..

Efekt termiczny powstaje w wyniku przekształcenia energii mechanicznej w energię cieplną, temperatura tkanek wzrasta o 1 ° C. Warunki dźwiękowe wpływają na wytwarzanie ciepła. Zwiększa się przy użyciu ciągłego ultradźwięku, względnego wzrostu jego intensywności i stabilnych efektów. Ciepło gromadzi się na granicach różnych mediów (interfejs między tkankami o różnych impedancjach akustycznych), w tkankach najbardziej absorbujących energię ultradźwięków (nerwowe,

kość bogata w powięź kolagenową, która zwiększa ich elastyczność) oraz w miejscach o niewystarczającym ukrwieniu, ponieważ krew usuwa ciepło.

Drgania ultradźwiękowe penetrują tkankę na głębokość -6 cm; głębokość penetracji ultradźwięków jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości oscylacji.

Wskazania do zabiegu

- zmiany zapalne w narządach i tkankach;

- z bólami i zespołami obturacyjnymi oskrzeli;

- z niewydolnością oddechową, naczyniową, sercową, wątrobową, nerkową pierwszego stopnia;

- zaburzenia stolca, zewnątrzwydzielnicza niewydolność trzustki;

- z zespołami dysurycznymi, nerczycowymi, moczowymi, tonizującymi mięśnie;

- zaburzenia stawów;

- z zespołem dyskinetycznym (spastycznym i atonicznym);

- choroby obwodowego układu nerwowego (rwa kulszowa, zapalenie nerwu, uraz nerwów obwodowych);

- choroby ginekologiczne (bezpłodność, zapalenie przydatków);

- wrzód trawienny żołądka i dwunastnicy;

- przewlekłe choroby przewodu pokarmowego i układu moczowego: zapalenie jelita grubego, zapalenie pęcherzyka żółciowego, odmiedniczkowe zapalenie nerek, zapalenie trzustki);

- patologia chirurgiczna (blizny keloidowe, choroba adhezyjna, nacieki);

- choroby skóry (twardzina skóry), narządy laryngologiczne, oczy, błona śluzowa jamy ustnej u pacjentów ze zmniejszoną reaktywnością organizmu.

Nie zaleca się, aby ultradźwięki wpływały na obszar serca, mózgu, wrażliwe strefy kiełkowania kości u dzieci i wystające powierzchnie kości. Oprócz ogólnych przeciwwskazań UST nie jest wskazany w przypadku następujących chorób: cukrzyca, ciężkie zaburzenia autonomicznego układu nerwowego, psychoneuroza, wegetatywna dystonia naczyniowa, ciężka miażdżyca tętnic, choroba hipotoniczna, obecność owrzodzeń wrzodowych bez uprzedniej sanacji, rozstrzenie oskrzeli, zakrzepowe zapalenie żył, stenokardia, wibracje napięcie SH-GU FC, tętniak serca, powikłane krótkowzroczność, tyreotoksykoza. Z ultrafonoforezą - tak samo jak w przypadku terapii ultradźwiękowej, nietolerancja leku.

Powierzchnia ciała o wielkości 100-150 cm2 jest dźwięczna. W razie potrzeby efekty na dużej powierzchni są podzielone na kilka pól. Pierwszego dnia zabrzmią 1-2 pola, a następnie do 3-4 pól. Sondowanie odbywa się w trybie ciągłym lub pulsacyjnym (bardziej łagodnym), w którym składnik termiczny jest bardziej wyraźny i jest stosowany w ostrzejszych stadiach choroby, z ciężkimi neurowegetatywnymi objawami choroby, alergią na ciało i ekspozycją na strefy paravertebral. Obowiązek to stosunek czasu całego okresu do czasu trwania kopiowania. Istotność wyróżnia się: 2 (10 ms), 5 (4 ms), 10 (2 ms). Istnieją małe (0, 05-0, 4 W / cm2), średnie (0, 4-0, 7) i duże (0, 8-1, 2) terapeutyczne dawki ultradźwięków. Maksymalny czas punktacji wynosi 15 minut. Z techniką stacjonarną - do 3 minut, z telefonem komórkowym - 5-10 minut.

Procedury ogniskowej zaleca się łączyć z uderzeniami w strefy odruchowo-segmentowe paravertebrally (0, 2-0, 4 W / cm2) przez 3 minuty na pole. Procedury są przeprowadzane codziennie lub co drugi dzień, w trakcie leczenia - 6-14 efektów. Kurs powtarzany - nie wcześniej niż 3 miesiące.

W przypadku ultrafonoforezy zawartość wstrzykiwanych substancji leczniczych stosunkowo wzrasta przy niskich stężeniach roztworu (do 5%), średniej intensywności ultradźwięków (0,4-0,6 W / cm2), wydłużeniu czasu trwania zabiegu, częstotliwości 880 kHz w porównaniu do 2640 kHz, ciągłym w porównaniu do pulsacyjnego, labilnego działania w porównaniu do stabilnego. Naruszenie dopływu krwi do tkanek prowadzi do zmniejszenia ilości substancji wprowadzanych przez ultradźwięki.

Wskazane jest łączenie UST z terapią wysokoczęstotliwościową, magnetoterapią i terapią próżniową lub terapią cieplną przeprowadzaną przed USG. W połączeniu z elektroforezą przeprowadza się przed nią ultradźwięki.

Ultradźwięki można rozpocząć u dzieci w wieku przedszkolnym. W przypadku osób poniżej 20 roku życia dawka i czas trwania procedury są zmniejszone..

Jak przeprowadzić procedurę

W naszym centrum medycznym aparat ultradźwiękowy jest kompaktowy i może działać lokalnie, etapami, w kilku strefach. Zabieg przeprowadzany jest na odsłoniętych, dostępnych dla aparatu ultrasonograficznego częściach ciała pacjenta, w wygodnej pozycji zarówno dla pacjenta, jak i specjalisty prowadzącego tę technikę leczenia. Procedura potrwa od 5 do 20 minut.

TERAPIA ULTRADŹWIĘKOWA

TERAPIA ULTRADŹWIĘKOWA - metoda stosowania ultradźwięków w medycynie. Terapia ultradźwiękowa opiera się na specyficznym charakterze interakcji ultradźwięków (patrz) z tkankami biologicznymi.

W celach terapeutycznych ultradźwięki zaczęto stosować pod koniec lat dwudziestych. XX wiek W miodzie domowym. Terapię ultrasonograficzną wprowadził V.I. Onokhrienko (1934), który zastosował leczenie skojarzone za pomocą ultradźwięków i prądu elektrycznego. Ultradźwięki zaczęto stosować w chirurgii od 1964 r., Kiedy rosyjscy naukowcy V. A. Polyakov, G. G. Chemyanov, G. A. Nikolaev i V. I. Loshchilov zaproponowali opracowane przez nich ultradźwiękowe techniki operacyjne. Do opracowania i wdrożenia w praktyce klinicznej metod ultradźwiękowego wiązania kości po złamaniach, operacji ortopedycznych i klatki piersiowej, odbudowy tkanki kostnej w chorobach i wadach kości, a także ultradźwiękowego cięcia żywego biolu. grupa tkanek sowieckich naukowców (V. A. Polyakov, G. A. Nikolaev, M. V. Volkov, G. G. Chemyanov, V. I. Loshchilov, V. I. Petrov i V. P. Lebedev) w 1972 r. otrzymał Nagrodę Państwową ZSRR.

W praktyce fizjoterapeutycznej stosuje się wibracje ultradźwiękowe o częstotliwości od 800 do 3000 kHz, aw chirurgii ultradźwiękowej od 20 do 100 kHz. Dawkowanie w terapii ultradźwiękowej odbywa się zgodnie z intensywnością ultradźwięków, czasem trwania ekspozycji, a także reżimem generowania ultradźwięków (ciągły. Pulsacyjny). Intensywność ultradźwięków do 0,4 W / cm 2 jest uważana za niską, w zakresie 0,5 - 0,8 W / cm 2 - średnia, 0,9 - 1 W / cm 2 i wyższa - wysoka. Z reguły do ​​celów terapeutycznych stosuje się ultradźwięki o intensywności nie większej niż 1 W / cm2.

W trybie ciągłym przez cały czas ekspozycji generowany jest strumień fal ultradźwiękowych. Tryb pulsacyjny jest łagodniejszy; przewiduje stosowanie impulsów ultradźwiękowych o częstotliwości 50 Hz i czasie trwania 2; 4 lub 10 ms.

Biol wchłaniający ultradźwięki. tkanki zależą od ich właściwości akustycznych i częstotliwości drgań ultradźwiękowych. Intensywność ultradźwięków o częstotliwości 800–900 kHz zmniejsza się w przybliżeniu o połowę w tkankach miękkich na głębokości 4–5 cm i przy częstotliwości około 3000 kHz na głębokości 1,5–2 cm Tkanka tłuszczowa pochłania ultradźwięki około 4 razy, tkanka mięśniowa 10 razy. i kość - 75 razy silniejsza niż krew. Najbardziej intensywne wchłanianie ultradźwięków obserwuje się na granicy tkanek o różnych właściwościach akustycznych (skóra - tkanka podskórna, powięź - mięsień, okostna - kość itd.). Absorpcja ultradźwięków zmienia się wyraźnie wraz ze zmianą stanu dowolnej tkanki w związku z rozwojem w niej procesu patologicznego (obrzęk, naciek, zwłóknienie itp.).

Główny efekt ultradźwięków przejawia się w wpływie na procesy tkankowe i wewnątrzkomórkowe: zmiany w procesach dyfuzji i osmozy, przepuszczalność błon komórkowych, intensywność procesów enzymatycznych, utlenianie, równowaga kwasowo-zasadowa i aktywność elektryczna komórki. W tkankach pod wpływem ultradźwięków aktywowane są procesy metaboliczne, wzrost kwasów nukleinowych i pobudzenie oddychania tkanek..

Pod wpływem ultradźwięków zwiększa się przepuszczalność ścian naczyń krwionośnych, więc wpływ ultradźwięków na tkanki, które są w stanie zapalnym z ciężkimi zjawiskami wysiękowymi, może powodować pogorszenie przebiegu patolu. proces. Należy to wziąć pod uwagę podczas terapii ultradźwiękowej ostrych chorób zapalnych. Jednocześnie odnotowano absorbujący wpływ ultradźwięków na produktywne stany zapalne, co pozwala z powodzeniem stosować je w rozwiązywaniu podostrych i przewlekłych procesów zapalnych. Ustalono wyraźny efekt przeciwskurczowy ultradźwięków, na którym opiera się jego zastosowanie w układaniu. cele w przypadku skurczu oskrzeli, dyskinez jelitowych, skurczów pęcherza, kolki nerkowej itp..

Jedną ze specyficznych właściwości ultradźwięków jest jego działanie „przeciągające”, które przyczynia się do mniej dotkliwych blizn i prowadzi do pewnego stopnia do resorpcji (zmiękczenia) już utworzonej tkanki bliznowatej, z powodu podziału wiązek włókien kolagenowych na pojedyncze włókna, ich oddzielenia od amorficznej substancji cementowej tkanka łączna. Jest to podstawa do zastosowania ultradźwięków w chorobach i urazach układu mięśniowo-szkieletowego, nerwach, a także w bliznach i zrostach po zabiegach chirurgicznych i chorobach zapalnych.

Stosunkowo małe dawki ultradźwięków mają stymulujący wpływ na procesy regeneracji w różnych tkankach; duże dawki hamują te procesy. Działanie ultradźwięków na ciało pacjenta charakteryzuje się również działaniem związanym z hamowaniem i blokowaniem impulsu bólowego w komórkach nerwowych zwojów kręgosłupa i wzdłuż włókien nerwowych. Efekt ten stanowił podstawę zastosowania U. t. W leczeniu chorób i patolu. stany towarzyszące silnemu bólowi (nerwoból, zapalenie korzeni lędźwiowo-krzyżowe, zapalenie mięśni itp.).

Wielu badaczy przywiązuje dużą wagę do powstawania pod wpływem ultradźwięków we krwi i innych tkankach substancji biologicznie czynnych - histaminy, serotoniny, acetylocholiny itp. W reakcji organizmu na działanie ultradźwięków istotną rolę odgrywa zmiana homeostazy neuroendokrynnej. Tak więc po ekspozycji na ultradźwięki odnotowano wzrost zawartości glukokortykoidów i insuliny immunoreaktywnej we krwi, co wskazuje na stymulujący wpływ ultradźwięków na układ hormonalny.

Zestaw odpowiedzi organizmu pacjenta na działanie ultradźwięków obejmuje zarówno lokalne zmiany tkanki (aktywacja procesów enzymatycznych i troficznych, mikrokrążenie, stymulacja regeneracji itp.), Jak i złożone reakcje neurohumoralne. Stymulowane są mechanizmy adaptacyjne i ochronne, wzrost niespecyficznej odporności, aktywacja mechanizmów odbudowy i kompensacji.

W fizjoterapii zaczęto szeroko stosować metodę fonoforezy leków, łącząc działanie dwóch czynników: czynnika fizycznego (tj. Ultradźwięków) i chemicznego (leku) wprowadzanego do organizmu za jego pomocą. Ustalono, że pod wpływem ultradźwięków podawany lek wchodzi bezpośrednio do komórki. Pod wpływem ultradźwięków lek przenika przez naskórek, skąd dyfunduje do krwi i limfy, a następnie rozprzestrzenia się w całym ciele.

W przypadku fonoforezy zaleca się hydrokortyzon (5 ml zawiesiny hydrokortyzonu zmieszanej z 25 g lanoliny i 25 g wazeliny), analginą (50% roztwór analiny zmieszany z 25 g wazeliny i 25 g lanoliny), trylonem B (5 g trylonu B w mieszaninie) z 25 g wazeliny i 25 g lanoliny), antybiotyków (emulsje ampicyliny, monomycyny, tetracykliny) itp..

Zadowolony

Urządzenia do terapii ultradźwiękowej

Krajowy przemysł do terapii ultradźwiękowej (ryc. 1) produkuje urządzenia działające z częstotliwością 880 kHz: UZT-101 (do leczenia różnych chorób narządów wewnętrznych, układu mięśniowo-szkieletowego, układu nerwowego), UZT-102 (stosowany w praktyce dentystycznej), UZT -103 (w praktyce urologicznej), UZT-104 (w okulistyce), JIOP-3, „Rod-1”, „Rod-2” (w otolaryngologii). W leczeniu chorób ginekologicznych i urologicznych stosuje się UZT-31, działający z częstotliwością 2,64 MHz.

Podczas obsługi ultradźwiękowych aparatów terapeutycznych należy raz w miesiącu sprawdzać, czy wskaźniki skali regulatora intensywności i rzeczywista moc wyjściowa ultradźwięków są zgodne. W tym celu stosuje się specjalne skale ultradźwiękowe (IMU-2, IMU-3), które mierzą ciśnienie wywierane przez falę ultradźwiękową.

Aby zapewnić kontakt akustyczny z głowicą ultradźwiękową, skórę w miejscu narażenia przed zabiegiem smaruje się substancją kontaktową (płynna parafina, olej roślinny, mieszanina leków). Uderzenie dłoni, stóp, nadgarstka, łokcia, stawu skokowego odbywa się poprzez zanurzenie ich w kąpieli wodnej (temperatura wody 32-36 °).

Zwykle stosuje się mobilną technikę ekspozycji, przy nacięciu głowica ultradźwiękowa powoli przesuwa się po skórze; podczas zabiegu w wodzie odpowiednie ruchy emitera są wykonywane w odległości 1-2 cm od powierzchni skóry. Czasami stosowana jest technika stacjonarna (stabilna), dzięki której emiter jest nieruchomy przez cały okres ekspozycji względem napromieniowanego obszaru.

Narażenie ultradźwiękowe odbywa się za pomocą pól, powierzchnia każdego z nich nie powinna przekraczać 150-250 cm 2. Podczas pierwszych procedur wpływają na 1-2 pola, przy dobrej tolerancji zaczynając od 3-4 procedury, liczbę pól można zwiększyć do 3-4. Czas ekspozycji na 1 pole wynosi 2-3 minuty. do 5-10 minut, a czas trwania całej procedury nie przekracza 12-15 minut. Procedury są przeprowadzane codziennie lub co drugi dzień, od 6 do 12 procedur jest przewidzianych dla kursu.

Wskazania

Wskazania do zachowania U. t. To: kręgowe lędźwiowo-krzyżowe zapalenie korzonków w stadium podostrego lub przewlekłego powolnego przebiegu, niepełna remisja, ze skoliozą lub bez, bez ostrych objawów alergicznych; objawy korzonkowe lub dystroficzne (zapalenie okołostawowe kości ramiennej) osteochondrozy szyjnej bez ostrych objawów autonomicznego zapalenia gangliotrun i silnego bólu serca; neuralgia nerwu trójdzielnego przy braku złożonych kryzysów wegetatywnych i często powtarzających się ognisk przewlekłego zakażenia; zapalenie nerwu twarzowego w stadium podostrym i przewlekłym, w tym w przypadku łagodnego przykurczu mięśni; konsekwencje urazów i innych obrażeń obwodowych części układu nerwowego w obecności oznak przywrócenia funkcji; urazy i choroby (dystroficzne i zapalne) układu mięśniowo-szkieletowego, takie jak skręcenia aparatu więzadłowego, urazowe zapalenie stawów, zapalenie kaletki, zapalenie ścięgien, zapalenie łąkotki, słabo przyswajalne krwotoki, zrosty, blizny, zanik mięśni, przykurcz Dupuytrena, deformująca choroba zwyrodnieniowa stawów, kości piętowej zapalenie stawów I i II stopnia aktywności procesu z przewagą włóknistych zmian w stawach, zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa I i II stopnia, przewlekłe dnawe zapalenie stawów, resztkowe skutki brucelozy stawów; przewlekłe zapalenie błony śluzowej żołądka, głównie o zmniejszonym wydzielaniu i kwasowości; wrzód trawienny żołądka i dwunastnicy w fazie rozkładającego się zaostrzenia przy braku tendencji do krwawienia, penetracji i podejrzenia możliwości wystąpienia nowotworu złośliwego; przewlekłe zapalenie pęcherzyka żółciowego przy braku tendencji do częstych zaostrzeń; dyskinezy jelitowe z tendencją do zaparć; przewlekłe zapalenie oskrzeli, w tym astma, umiarkowana astma, przewlekłe zapalenie płuc po zaostrzeniu z niewielkim lub umiarkowanym zespołem oskrzelowo-spastycznym i łagodnymi objawami alergii; przewlekłe zapalenie jajowodów z bólem i zrostami blizny w macicy; choroba adhezyjna, w tym po interwencjach chirurgicznych; podostre i przewlekłe zapalenie gruczołu krokowego; świąd, neurodermatitis, neurodermatosis, przewlekłe zapalenie migdałków; choroby oczu (blizny powiek, niektóre formy zapalenia rogówki, podwzgórze, dystrofia barwników siatkówki, częściowa atrofia nerwu wzrokowego itp.).

Przeciwwskazania

Przeciwwskazaniami do prowadzenia terapii medycznej są choroby krwi, ostre zapalne procesy zakaźne, psychopatie, ciężkie postacie nerwicy, ciężka miażdżyca naczyń mózgowych, kryzysy móżdżkowe, przewlekła choroba wieńcowa z dławicą piersiową, zawał mięśnia sercowego, nadciśnienie nie wyższe niż stopień II A, dystonia wegetatywna z obecnością niedociśnienia tętniczego, ciężkich objawów niewydolności sercowo-naczyniowej i płucnej, tyreotoksykozy, zakrzepowego zapalenia żył, skłonności do krwawień, nowotworów.

Metodologiczne cechy zastosowania ultradźwięków w neuropatologii obejmują wpływ bezpośrednio na dotknięty obszar (wzdłuż nerwu, mięśni), parakręgowy na odpowiednich segmentach rdzenia kręgowego, na punkty bólowe. Jednocześnie obszar węzłów szyjnych współczulnych nie jest objęty strefą uderzenia. Pacjentom z ostrym zespołem bólowym z nasileniem składnika neurowegetatywnego przepisuje się ultradźwięki w małej dawce i w trybie pulsacyjnym.

W traumatologii i ortopedii ultradźwięki są szeroko stosowane w kompleksowym leczeniu skutków urazów narządów układu mięśniowo-szkieletowego, a także w okresie rekonwalescencji po operacjach rekonstrukcyjnych stawów, mięśni i ścięgien. Wchłaniany U. t. W trybie pulsacyjnym i małych dawkach stosuje się przy krwiakach i hemartrozie, zaczynając od 3-4 dni po urazie. W tym przypadku efekt jest skierowany bezpośrednio na dotknięte stawy, mięśnie, ścięgna, nerwy. Aby wzmocnić działanie przeciwbólowe ultradźwięków w przypadkach obrażeń, zalecana jest fonoforeza analgin.

W U. t. Z chorób urologicznych, w zasadzie o charakterze zapalnym, można stosować specjalne emiteratory doodbytnicze (dostępne w zestawach urządzeń UZT-103 i UZT-31), które pozwalają wpływać bezpośrednio na prostatę. W przewlekłym zapaleniu gruczołu krokowego, w zależności od wrażliwości mikroflory, zalecana jest fonoforeza antybiotyków, aw postaciach aseptycznych fonoforeza hydrokortyzonu. W ginekologii ultradźwięki stosuje się w leczeniu nietypowych i przewlekłych niespecyficznych chorób zapalnych żeńskich narządów płciowych. W technikach bez jamy ustnej ultradźwięki wykonuje się w okolicy pachwinowej, nadłonowej i podbrzusza. Pochwy U. t. Przeprowadza się za pomocą specjalnego emitera pochwy (przymocowanego do urządzenia UZT-31). W tym przypadku stosuje się głównie małe i średnie dawki ultradźwięków; wysoka intensywność ultradźwięków (1 W / cm2) jest wskazana przy wyraźnym procesie klejenia.

W dermatologii U.t. Jest stosowany do różnych neurodermatoz, zmian troficznych w skórze, procesów przylepiania blizn. Ekspozycję na ultradźwięki z częstotliwością 2,64 MHz przeprowadza się w obszarze zmiany i odpowiadających jej odruchowych obszarów paravertebral. W leczeniu chorób skóry z reguły stosuje się ultradźwięki o niskiej intensywności, z wyjątkiem zrostów bliznowatych, w których stosuje się ultradźwięki o intensywności do 1 W / cm2.

W chorobach ucha, gardła i nosa t jest wskazany w przypadku podostrych i przewlekłych procesów zapalnych i alergicznych, blizn po operacji plastycznej.

W celu wzmocnienia przeciwzapalnego i hipouczulającego działania ultradźwięków wykonuje się fonoforezę hydrokortyzonową. Leczenie ultradźwiękowe labilną techniką przeprowadza się na skórze dotkniętego obszaru, za pomocą stabilnej techniki - endonasalnie. Do narażenia wewnątrznosowego stosuje się emiter 0,4 cm2 (urządzenia LOR-3, „Rod-1”, „Rod-2”); używaj ultradźwięków tylko o niskiej intensywności (do 0,4 W / cm 2).

U. t. Jest stale aktualizowany o nowe metody. Sprawdzone metody ekspozycji ultradźwiękowej na biologicznie aktywne punkty są wprowadzane do kliniki. Pokazano możliwość zwiększenia wrażliwości na promieniowanie (patrz) tkanki nowotworowej w wyniku wstępnego leczenia ultradźwiękami o niezbędnej intensywności. Zastosowanie skoncentrowanego ultradźwięku jest bardzo obiecujące, co pozwala na lokalne niszczenie patologicznie zmienionych struktur leżących w głębinach zdrowych tkanek, drażniących skórę i głęboko postrzegających struktury nerwowe itp..

Ultradźwięki w traumatologii, ortopedii i chirurgii rekonstrukcyjnej

Ultradźwięki w traumatologii, ortopedii i chirurgii rekonstrukcyjnej służą do rozcinania i łączenia żywego biolu. tkanki. W tym celu opracowano urządzenia ultradźwiękowe, które są dostępne w handlu (ryc. 2), wyposażone w zestaw wymiennych urządzeń roboczych przeznaczonych do cięcia tkanek miękkich, piłowania, wiercenia i trepanacji kości, łamania skrzepów krwi, spawania (łączenia) tkanek miękkich i narządów wewnętrznych, do spawania kości tworzenie sztucznych przeszczepów kości, wypełnień dentystycznych itp..

Praca z ultradźwiękowymi narzędziami chirurgicznymi wymaga ścisłego przestrzegania opracowanych zasad i technik. Na przykład zbyt duży nacisk na narzędzie robocze może prowadzić do wzrostu temperatury i uszkodzenia tkanek, a także uszkodzenia piły ultradźwiękowej lub noża. Jednocześnie przypadki ropienia, rozbieżności szwów i odrzucenia przeszczepu po operacjach ultrasonograficznych są rzadsze niż w przypadku korzystania z konwencjonalnych narzędzi chirurgicznych.

Główną zaletą ultradźwiękowych metod chirurgicznych jest ich biol. celowość i wszechstronność. Metody te można zastosować do rozbioru i połączenia prawie wszystkich tkanek żywego organizmu. Przeciwbólowe działanie ultradźwięków, jego działanie przeciwdrobnoustrojowe i przeciwzapalne pozwala na stosowanie go w chirurgicznym leczeniu ran, otwartych urazów kości i stawów, w celu zapobiegania i leczenia ropnej infekcji. Wibracje ultradźwiękowe niszczą skrzepy krwi w naczyniach krwionośnych i oczyszczają ściany naczyniowe mas miażdżycowych. Ultradźwiękowe metody chirurgiczne nie przyspieszają naturalnych procesów regeneracyjnych, ale pośrednio przyczyniają się do lepszej naprawy tkanek po urazach i operacjach, z powodu ogólnego troficznego wpływu ultradźwięków na biol. Struktura. Ultradźwięki zapewniają normalną regenerację tkanki kostnej po złamaniach, chorobach, osteosyntezie i chirurgii plastycznej.

Tkanki miękkie są cięte za pomocą noża ultradźwiękowego, za pomocą którego wygodnie jest przeprowadzać miękkie przygotowanie - rozwarstwienie tkanek i oddzielenie patologicznie zmienionych struktur od normalnych. Zastosowanie noża ultradźwiękowego jest najbardziej odpowiednie do izolacji i wycięcia blizn, guzów, ognisk zapalnych i nacieków, a także ułatwia różne operacje plastyczne. Ponadto nóż ultradźwiękowy może być używany jako sonda ultradźwiękowa do znajdowania metalu i innych ciał obcych (pocisków, fragmentów, igieł itp.) W tkankach. Kiedy nóż ultradźwiękowy dotyka metalowego przedmiotu (ciała obcego), słychać swoisty „pisk”.

Rozcięcie kości odbywa się za pomocą piły ultradźwiękowej, zęby znajdują się na krawędzi tnącej - zamiata się co 1 mm i wysokość 1 mm. Piła ultradźwiękowa może rozcinać kości w dowolnym kierunku, a także w trudno dostępnych miejscach, w których ruch konwencjonalnych pił mechanicznych lub elektrycznych jest zakłócany przez tkankę miękką lub niebezpieczną bliskość naczyń krwionośnych i nerwów. Piła ultradźwiękowa jest również używana do trepanacji czaszki i laminektomii, wycięcia i resekcji mostka, obojczyka, żeber, podczas operacji na kościach szkieletu twarzy, dłoni i stopy. Miękkość piły ultradźwiękowej pozwala na stosowanie jej w interwencjach chirurgicznych kości u dzieci, do usuwania guzów kości, różnych osteotomii, amputacji, resekcji płaskich kości, szczególnie gdy trzeba usunąć dowolną część tkanki kostnej bez uszkodzenia otaczającej tkanki. Za pomocą piły ultradźwiękowej wygodnie jest symulować przeszczepy kostne, aby nadać im pożądany rozmiar i kształt. Rentgenol. kontrola i badanie histolu. preparaty kostne po ich wycięciu ultradźwiękowym wykazały, że piła ultradźwiękowa nie kauteryzuje, nie ugniata i nie uszkadza pozostałych części. Gojenie się ran, tworzenie szpiku kostnego, regeneracja kości, przebudowa przeszczepu odbywają się bez powikłań.

Nakładanie otworów chirurgicznych na czaszkę, kręgosłup, mostek, żebra, nasady i rozwieranie kości rurkowych odbywa się za pomocą specjalnych ultradźwiękowych trefin. Ich działanie polega na mechanicznej ekstrakcji cząstek kości przez zęby trepanu i usunięciu powstałego mikroukładu kostnego poprzez obrót jego korony. Dlatego trociny z otworu trepanacyjnego są gładkie, a operacja jest mniej traumatyczna. Ultradźwiękowy trepan jest również wygodny do biopsji tkanki kostnej, a także do otwierania ropnych ognisk i usuwania guzów kości. Otwory przelotowe w kościach wykonuje się za pomocą wiertarek ultradźwiękowych. Takie wiertło działa bez nacisku i umożliwia manipulowanie w pobliżu naczyń krwionośnych i pni nerwowych. Za pomocą wiertarki ultradźwiękowej możesz wykonywać otwory pod ostrym kątem, wiercić łukowate kanały, czego nie można wykonać za pomocą wiertarki elektrycznej lub ręcznej. Efekt termiczny wiertarki ultradźwiękowej na tkankę kostną jest mniej wyraźny niż w przypadku wiertarki elektrycznej.

W ultradźwiękowym spawaniu kości (osteosynteza ultradźwiękowa) stosuje się ultradźwięki o częstotliwości 20–32 kHz. Pod wpływem ultradźwięków monomer (np. Cyakryna) szybko dyfunduje do spawanych powierzchni i polimeryzuje go (patrz procesy mechanochemiczne). Jeśli w normalnych warunkach polimeryzacja cyakryny trwa 12 godzin, to pod wpływem drgań ultradźwiękowych kończy się w 30 sekund. W ultradźwiękowym spawaniu tkanki kostnej zręb fragmentów jest połączony, a włókna kolagenowe jednego fragmentu kości są spawane z włóknami kolagenowymi innego.

Za pomocą metod zgrzewania ultradźwiękowego łączone są fragmenty kości (osteosynteza), wypełniają ubytki i ubytki w kościach po urazach, resekcjach, usuwaniu guzów, torbieli, ropno-nekrotycznych i innych patoli. ogniska, na przykład z zapaleniem kości i szpiku, zapaleniem stawów, chorobą Koeniga (patrz choroba Koeniga) itp. Spawanie ultradźwiękowe zapewnia tworzenie konglomeratów kości do chirurgii plastycznej fałszywych stawów i przywrócenie integralności uszkodzonych lub wyciętych końców stawów; umożliwia przygotowanie przeszczepów kostnych o niemal dowolnej wielkości i kształcie z auto- lub allomateriałów (płytki kostne, przepony, końce stawowe, małe kości dłoni i stopy itp.). Ze żwiru kostnego lub mąki, a także ze składników czystych chemicznie, można uzyskać sztuczną tkankę kostną, która nie powoduje reakcji odrzucenia. Dane dotyczące morfolu. i rentgenol. Badania pokazują, że spawane konglomeraty kostne, przeszczepy ze sztucznej tkanki kostnej stopniowo rozpuszczają się, zastępowane przez nowo utworzoną tkankę kostną biorcy. Za pomocą zgrzewania ultradźwiękowego łatwo jest odtworzyć powierzchnie stawowe w alloplastyce zarówno dużych stawów kończyn, jak i stawów kręgosłupa, dłoni i stóp. Po oddzieleniu stopionych lub zdeformowanych końców stawów można uzupełnić istniejące wady i, jakby to było, spawać nową gładką powierzchnię stawową żwiru kostnego i cyakryny. Z czasem zastępuje go regenerująca się tkanka, która działa jak chrząstka. Odbudowę aparatu ścięgno-więzadłowego stawu ułatwia fakt, że instrumenty ultradźwiękowe pozwalają na solidne spawanie nowo utworzonych więzadeł lub przemieszczonych ścięgien.

Ultradźwiękowe spawanie tkanek miękkich i narządów przywraca ich wytrzymałość i zapewnia spełnienie naturalnych funkcji. Szew spawalniczy nie zakłóca naturalnego funkcjonowania tkanki, a także procesów regeneracji i blizn, dlatego spawanie ultradźwiękowe stosuje się do chirurgii plastycznej skóry i mięśni, urazów serca, płuc, oskrzeli, tchawicy, wątroby, śledziony, nerek, gruczołów wydzielania wewnętrznego i podczas operacji na nich; zgrzewanie ultradźwiękowe ran narządów wewnętrznych, nałożenie zespoleń przełyku, żołądka, jelita cienkiego i grubego, moczowodów itp..

Terapia ultradźwiękowa w stomatologii

W praktyce dentystycznej W. t. Jest stosowany w leczeniu chorób przyzębia, przyzębia, zapalenia pęcherzyków płucnych, zapalenia okostnej, zapalenia języka, neuralgii nerwu trójdzielnego itp. Leczenie ultradźwiękowe odbywa się w trybie ciągłym i pulsacyjnym o intensywności promieniowania 0,05 - 0,6 W / cm 2.

W procesach zapalnych w okolicy szczękowo-twarzowej i jamie ustnej stosuje się emitery o powierzchni 1 i 4 cm2 (w zależności od wielkości ogniska), ruchomą lub stabilną metodę oddziaływania na tkanki, tryb ciągły lub pulsacyjny o intensywności ultradźwięków 0,05-0,6 W / cm 2 i czas ekspozycji do 12 min. (w trakcie leczenia od 10 do 12 zabiegów). W leczeniu chorób przyzębia stosuje się głównie tryb pulsacyjny (czas trwania impulsu 4–10 ms) o natężeniu ultradźwięków 0,05–0,2 W / cm2. Emiter o powierzchni 1 cm2 jest nakładany na błonę śluzową wstępnie nasmarowaną gliceryną i stopniowo przesuwany wzdłuż przejściowego fałdu każdej szczęki (czas trwania zabiegu 5 min.).

W neuralgii nerwu trójdzielnego W. t. Przeprowadza się w trybie pulsacyjnym 2 lub 4 ms przy intensywności ultradźwięków 0,05-0,2 W / cm2. Skórę i emiter o powierzchni 1 cm2 smaruje się wazeliną, a następnie, mocno dociskając emiter do skóry, powoli przesuwaj go, ale z tragusa ucha do dolnych otworów orbitalnych lub podbródka i do tyłu. Czas trwania procedury wynosi do 10 minut; na kurs leczenia do 10 zabiegów (najlepiej codziennie).

W leczeniu zapalenia nerwu twarzowego stosuje się tryb pulsacyjny (2-10 ms z intensywnością ultradźwięków 0,05-0,6 W / cm2 i czasem ekspozycji od 3 do 8 minut, w zależności od obecności objawów przykurczu); na przebieg leczenia 6 do 12 procedur (co drugi dzień).

Glossalgia jest leczona specjalną plastikową kuwetą (wanną) wypełnioną wodą lub roztworem leku i emiterem o powierzchni 1 cm2. Efekt jest pokazywany w trybie ciągłym lub pulsacyjnym (2–4 ms) z intensywnością ultradźwięków 0,05–0,4 W / cm2 i czasem trwania zabiegu 5 minut; na przebieg leczenia 10-12 procedur.

Fonoforeza jest stosowana w leczeniu zapalenia przyzębia, chorób przyzębia i błony śluzowej jamy ustnej, stawu skroniowo-żuchwowego i innych chorób okolicy szczękowo-twarzowej i jamy ustnej. Leki przeznaczone do fonoforezy stosuje się w postaci maści lub roztworów wodnych.

Za pomocą aparatu Ultrastom pracującego z częstotliwością 25 kHz wykonuje się bezbolesne usuwanie kamienia nazębnego i poddziąsłowego.

Terapia ultradźwiękowa w okulistyce

W przypadku U. t. W okulistyce stosuje się urządzenia z emiterem 1 cm 2. Działanie na skórę powiek i spojówek odbywa się w bezpośrednim kontakcie ze skórą po wstępnym nasmarowaniu głowicy emitera i skóry płynną parafiną. Napromieniowanie oka przeprowadza się przez warstwę odgazowanego izotonicznego roztworu chlorku sodu przy użyciu kąpieli o różnych wzorach. W przypadku fonoforezy kąpiel jest wypełniona odpowiednim roztworem leku.

Ekspozycja ultradźwiękowa na tkanki powierzchniowe odbywa się w sposób ciągły i przy wysokich częstotliwościach (do 3000 kHz). Do napromieniowania oka zwykle stosuje się ultradźwięki o częstotliwości 800-880 kHz i intensywności 0,2-0,4 W / cm2 (maksymalna dopuszczalna intensywność wynosi 0,6 W / cm2). Czas trwania procedury wynosi 5-7 minut, leczenie należy rozpocząć od 3-minutowej ekspozycji. W trakcie leczenia od 10 do 20 (zwykle 14-15) procedur. Jeśli to konieczne, drugi kurs można przeprowadzić po 1,5 - 2 miesiącach.

Wskazania do przeprowadzenia W. t. Czy świeże deformujące blizny skóry powiek i spojówek po urazie i oparzeniu; gradówka; zapalenie twardówki; nacieki i świeże zmętnienie rogówki po urazach, operacjach, zapaleniu rogówki o różnej etiologii; filmy retrocornealne po kompleksowej keratoplastyce; urazowe zapalenie tęczówki; krwotoki w przedniej komorze i ciele szklistym; zapalne zmętnienia ciała szklistego; obecność luźnych mas soczewki w źrenicy i przedniej komorze po penetracji ran i operacji; różne formy dystrofii siatkówki; częściowa zanik nerwu wzrokowego. Istnieją dowody na skuteczne stosowanie ultradźwięków w leczeniu postępującej krótkowzroczności.

U.t. Eye często łączy się z fonoforezą antybiotyków, środków przeciwbakteryjnych, nadwrażliwych, wchłanialnych, przeciwnadciśnieniowych, preparatów tkankowych, enzymów proteolitycznych itp. Pozwala to zwiększyć stężenie leków w mediach i tkankach oka w porównaniu z konwencjonalnymi wkraplaniami i wzmocnić ich działanie terapeutyczne.

Przeciwwskazania obejmują: guzy wewnątrzgałkowe i ciała obce, odwarstwienie siatkówki i warunki, które zagrażają jego rozwojowi (rażące zacumowanie w ciele szklistym), nawracający krwotok, ciężkie niedociśnienie oka.

Bibliografia: Operacja rekonstrukcyjna urazów układu mięśniowo-szkieletowego, wyd. V.A. Polyakova, str. 49, M., 1980; Gavrilov L. R. i Tsirulnikov E. M. Skoncentrowane ultradźwięki w fizjologii i medycynie, L., 1980; Efanov O. I. i Dzanagova T. F. Fizjoterapia chorób zębów, str. 196, M., 1980; Livenson A.R. Electrical Equipment, str. 250, M., 1981; Marmur R.K. Ultrasonografia i diagnostyka chorób oczu, Kijów, 1974, bibliogr.; Mikhailova R. I. Zastosowanie czynników fizycznych w stomatologii, M., 1975, bibliogr.; Nikolaev G. A. i Loshchilov V. I. Technologia ultradźwiękowa w chirurgii, M., 1980, bibliogr.; Petrovsky B.V., Petrov V.I. i Loshchilov V.I. Cięcie ultradźwiękowe i spawanie tkanek biologicznych (w chirurgii klatki piersiowej), M., 1972; Polyakov V.A. i wsp. Ultradźwiękowe spawanie kości i cięcie żywych tkanek biologicznych, M., 1973, bibliogr.; Speransky A. P. i Rokityansky V. I. Ultradźwięki i ich zastosowanie terapeutyczne, M., 1970; Strugatsky V. M. Czynniki fizyczne w położnictwie i ginekologii, str. 128, M., 1981; Ulashchik V.S. Fizykofarmakologiczne metody leczenia i profilaktyki, str. 107, Mińsk, 1979; Ulashchik V.S. i Chirkin A.A. Ultrasonografia, Mińsk, 1983, bibliogr.; Ultrasound in Otorhinolaryngology, wyd. A. I. Tsyganova, Kijów, 1978; Ultradźwiękowe metody chirurgiczne w traumatologii i chirurgii rekonstrukcyjnej, red. V.A. Polyakova, str. 35, M., 1975; Friedman F. E. Ultradźwięki w okulistyce, M., 1973, bibliogr.; Leczenie chirurgiczne złamań kości, red. V.A. Polyakova, str. 60, M., 1977.

B. D. Grigoriew; V.A. Polyakov (kontuzje), A.A. Prokhonchukov (stom.), Yu. K. Shirshikov (off.).

Koltso-Energo

Co to jest USG?.

Częstotliwości 16–18000 Hz, które mogą być odbierane przez aparat słuchowy danej osoby, są zwykle nazywane dźwiękiem, na przykład dźwiękiem komara »10 kHz. Ale powietrze, głębiny mórz i trzewia ziemi są wypełnione dźwiękami leżącymi poniżej i powyżej tego zakresu - infra i ultradźwięki. W naturze ultradźwięki występują jako składnik wielu naturalnych odgłosów: w hałasie wiatru, wodospadu, deszczu, kamyków morskich walcowanych przez fale, w wyładowaniach atmosferycznych. Wiele ssaków, takich jak koty i psy, ma zdolność postrzegania ultradźwięków z częstotliwościami do 100 kHz, a zdolności lokalizacyjne nietoperzy, nocnych owadów i zwierząt morskich są dobrze znane wszystkim. Istnienie niesłyszalnych dźwięków odkryto wraz z rozwojem akustyki pod koniec XIX wieku. W tym czasie rozpoczęły się pierwsze badania ultrasonograficzne, ale podstawy jego zastosowania zostały określone dopiero w pierwszej trzeciej XX wieku.

Dolna granica zakresu ultradźwiękowego nosi nazwę drgań sprężystych o częstotliwości 18 kHz. Górna granica ultradźwięków zależy od natury fal sprężystych, które mogą się propagować tylko wtedy, gdy długość fali jest znacznie większa niż średnia wolna ścieżka cząsteczek (w gazach) lub odległości międzyatomowe (w cieczach i gazach). W przypadku gazów górna granica wynosi „106 kHz, w cieczach i ciałach stałych” 1010 kHz. Z reguły częstotliwości do 106 kHz nazywane są ultradźwiękami. Wyższe częstotliwości nazywa się hypersound..

Fale ultradźwiękowe ze swej natury nie różnią się od fal w zakresie słyszalnym i podlegają tym samym prawom fizycznym. Ale ultradźwięki mają specyficzne cechy, które determinują jej szerokie zastosowanie w nauce i technologii. Oto główne:

• Krótka długość fali. Dla najniższego zakresu ultradźwiękowego w większości mediów długość fali nie przekracza kilku centymetrów. Krótka długość fali determinuje wzór promieniowania propagacji fal ultradźwiękowych. W pobliżu emitera ultradźwięki rozprzestrzeniają się w postaci wiązek o wielkości zbliżonej do wielkości emitera. Kiedy napotyka niejednorodności w ośrodku, wiązka ultradźwiękowa zachowuje się jak wiązka światła, ulegając odbiciu, refrakcji i rozproszeniu, co pozwala na tworzenie obrazów dźwiękowych w optycznie nieprzezroczystych mediach przy użyciu efektów czysto optycznych (ogniskowanie, dyfrakcja itp.)
• Krótki okres oscylacji, który pozwala emitować ultradźwięki w postaci impulsów i przeprowadzić w ośrodku dokładny czasowy wybór sygnałów propagacyjnych.
• Zdolność do uzyskiwania wysokich wartości energii wibracyjnej przy małej amplitudzie, ponieważ energia wibracji jest proporcjonalna do kwadratu częstotliwości. Pozwala to tworzyć wiązki ultradźwiękowe i pola o wysokim poziomie energii, bez konieczności posiadania dużego sprzętu.
• W polu ultradźwiękowym powstają znaczące prądy akustyczne. Dlatego wpływ ultradźwięków na pożywkę powoduje określone efekty: fizyczne, chemiczne, biologiczne i medyczne. Takich jak kawitacja, dźwięk kapilarny, dyspersja, emulgacja, odgazowanie, dezynfekcja, lokalne ogrzewanie i wiele innych.
• USG jest niesłyszalne i nie powoduje dyskomfortu dla personelu serwisowego.

Historia USG. Kto odkrył ultradźwięki.

Uwaga na akustykę była spowodowana potrzebami marynarki wojennej wiodących mocarstw - Anglii i Francji, ponieważ Akustyka jest jedynym sygnałem, który może rozprzestrzeniać się daleko w wodzie. W 1826 roku francuski naukowiec Colladon określił prędkość dźwięku w wodzie. Eksperyment Colladona uważany jest za narodziny współczesnego sonaru. Uderzenie w podwodny dzwon w Jeziorze Genewskim nastąpiło przy jednoczesnym spaleniu prochu. Błysk prochu zaobserwował Colladon w odległości 10 mil. Słyszał również dźwięk dzwonka przez podwodną rurkę słuchową. Mierząc odstęp czasu między tymi dwoma zdarzeniami, Colladon obliczył prędkość dźwięku - 1435 m / s. Różnica w przypadku współczesnych obliczeń wynosi tylko 3 m / s.

W 1838 r. W USA po raz pierwszy użyto dźwięku do określenia profilu dna morskiego w celu ułożenia kabla telegraficznego. Źródłem dźwięku, podobnie jak w eksperymencie Kolladona, był dzwonek brzmiący pod wodą, a odbiornikiem były duże rurki słuchowe, które wypadły za burtę. Wyniki eksperymentu były rozczarowujące. Dźwięk dzwonka (a także eksplozja nabojów z proszkiem w wodzie) dawał echo zbyt słabe, prawie niesłyszalne wśród innych dźwięków morza. Konieczne było wejście w rejon wyższych częstotliwości, co pozwoliło stworzyć kierunkowe wiązki dźwiękowe.

Pierwszy generator ultradźwięków został wykonany w 1883 roku przez Anglika Francisa Galtona. Ultradźwięki powstały jak gwizdek na krawędzi noża, jeśli dmuchają na niego. Rolę takiego punktu w gwizdku Galtona pełnił cylinder o ostrych krawędziach. Powietrze lub inny gaz ulatniający się pod ciśnieniem przez dyszę pierścieniową, o średnicy takiej samej jak krawędź cylindra, wpadł na krawędź i wystąpiły oscylacje o wysokiej częstotliwości. Przedmuchując gwizdek wodorem, możliwe było uzyskanie oscylacji do 170 kHz.

W 1880 roku Pierre i Jacques Curie dokonali decydującego odkrycia w zakresie technologii ultradźwiękowej. Bracia Curie zauważyli, że po przyłożeniu ciśnienia do kryształów kwarcu powstaje ładunek elektryczny, który jest wprost proporcjonalny do siły przyłożonej do kryształu. Z greckiego słowa „kliknięcie” to zjawisko nazwano „piezoelektrycznością”. Ponadto wykazali odwrotny efekt piezoelektryczny, który objawił się, gdy do kryształu przyłożono gwałtownie zmieniający się potencjał elektryczny, powodując jego wibrację. Odtąd istniała techniczna możliwość produkcji małych emiterów i odbiorników ultradźwiękowych.

Śmierć „Titanica” po zderzeniu z górą lodową, potrzeba radzenia sobie z nową bronią - okręty podwodne wymagały szybkiego rozwoju sonaru ultradźwiękowego. W 1914 roku francuski fizyk Paul Langevin wraz z utalentowanym rosyjskim naukowcem-emigrantem Konstantinem Wasiliewiczem Shilovskim, opracował najpierw sonar, składający się z nadajnika ultradźwiękowego i hydrofonu, ultradźwiękowego odbiornika wibracji opartego na działaniu piezoelektrycznym. Sonar Langevina-Shilovsky'ego był pierwszym urządzeniem ultradźwiękowym stosowanym w praktyce. Następnie rosyjski naukowiec S.Ya.Sokolov opracował podstawy ultradźwiękowego wykrywania wad w przemyśle. W 1937 r. Niemiecki psychiatra Karl Dussik wraz ze swoim bratem fizykiem fizykiem po raz pierwszy użył ultradźwięków do wykrywania guzów mózgu, ale uzyskane przez nich wyniki okazały się niewiarygodne. W praktyce medycznej ultradźwięki zastosowano po raz pierwszy dopiero w latach 50. XX wieku w USA.

Uzyskiwanie ultradźwięków.

Emitery ultradźwiękowe można podzielić na dwie duże grupy:

1) Oscylacje są wzbudzane przez przeszkody na ścieżce strumienia gazu lub cieczy lub przez przerwanie strumienia gazu lub cieczy. Stosowany w ograniczonym zakresie, głównie w celu uzyskania silnego ultradźwięku w środowisku gazowym.

2) Oscylacje są wzbudzane przez konwersję na mechaniczne oscylacje prądu lub napięcia. Większość urządzeń ultradźwiękowych korzysta z emiterów z tej grupy: przetworników piezoelektrycznych i magnetostrykcyjnych.

Oprócz przetworników opartych na działaniu piezoelektrycznym, do uzyskania silnej wiązki ultradźwiękowej stosowane są przetworniki magnetostrykcyjne. Magnetostrykcja to zmiana wielkości ciał wraz ze zmianą ich stanu magnetycznego. Rdzeń z materiału magnetostrykcyjnego umieszczonego w przewodzącym uzwojeniu zmienia swoją długość zgodnie z kształtem sygnału prądu przechodzącego przez uzwojenie. Zjawisko to odkryte w 1842 r. Przez Jamesa Joule'a jest charakterystyczne dla ferromagnesów i ferrytów. Najczęściej stosowanymi materiałami magnetostrykcyjnymi są stopy na bazie niklu, kobaltu, żelaza i aluminium. Najwyższe natężenie promieniowania ultradźwiękowego można osiągnąć za pomocą stopu permendur (49% Co, 2% V, reszta Fe), który jest stosowany w emiterach ultradźwiękowych dużej mocy. W szczególności w akustycznych urządzeniach zapobiegających osadzaniu się kamienia „Acoustic-T” produkowanych przez nasze przedsiębiorstwo.

Aplikacja ultradźwiękowa.

Różnorodne zastosowania ultradźwięków można podzielić na trzy obszary:

• uzyskiwanie informacji o substancji
• narażenie na substancję
• przetwarzanie i transmisja sygnału

W takich badaniach wykorzystuje się zależność prędkości propagacji i tłumienia fal akustycznych od właściwości substancji i zachodzących w nich procesów:

• badanie procesów molekularnych w gazach, cieczach i polimerach
• badanie struktury kryształów i innych ciał stałych
• kontrola reakcji chemicznych, przemian fazowych, polimeryzacji itp..
• oznaczanie stężeń roztworów
• określenie właściwości wytrzymałościowych i składu materiałów
• oznaczanie zanieczyszczeń
• wyznaczanie prędkości przepływu płynu i gazu

Informacje o strukturze molekularnej materii podaje się przez pomiar w niej prędkości i współczynnika pochłaniania dźwięku. Umożliwia to pomiar stężenia roztworów i zawiesin w masach i płynach, kontrolowanie przebiegu ekstrakcji, polimeryzacji, starzenia i kinetyki reakcji chemicznych. Dokładność określania składu substancji i obecności zanieczyszczeń za pomocą ultradźwięków jest bardzo wysoka i wynosi ułamki procentowe.

Pomiar prędkości dźwięku w ciałach stałych umożliwia określenie właściwości sprężystych i wytrzymałościowych materiałów konstrukcyjnych. Takim pośrednim sposobem określania wytrzymałości jest wygodna prostota i możliwość użycia w rzeczywistych warunkach..

Ultradźwiękowe analizatory gazu monitorują procesy akumulacji niebezpiecznych zanieczyszczeń. Zależność prędkości ultradźwiękowej od temperatury służy do bezdotykowej termometrii gazów i cieczy..

Przepływomierze ultradźwiękowe działające na efekt Dopplera opierają się na pomiarze prędkości dźwięku w poruszających się cieczach i gazach, w tym niejednorodnych (emulsje, zawiesiny, masy celulozowe). Podobny sprzęt służy do określania prędkości i szybkości przepływu krwi w badaniach klinicznych..

Duża grupa metod pomiarowych opiera się na odbiciu i rozproszeniu fal ultradźwiękowych na granicach między mediami. Metody te pozwalają dokładnie określić lokalizację ciał obcych dla środowiska i są stosowane w obszarach takich jak:

• sonar
• badania nieniszczące i wykrywanie wad
• diagnostyka medyczna
• oznaczanie poziomów cieczy i ciał stałych w zamkniętych pojemnikach
• produkty do wymiarowania
• wizualizacja pól dźwiękowych - widzenie dźwiękowe i holografia akustyczna

Odbicie, załamanie i zdolność ogniskowania ultradźwięków są wykorzystywane w ultradźwiękowym wykrywaniu wad, w ultradźwiękowych mikroskopach akustycznych, w diagnostyce medycznej i do badania makrohomogeniczności substancji. Obecność niejednorodności i ich współrzędnych jest determinowana przez odbite sygnały lub strukturę cienia.

Metody pomiarowe oparte na zależności parametrów rezonansowego układu oscylacyjnego od właściwości medium obciążającego go (impedancji) są stosowane do ciągłego pomiaru lepkości i gęstości cieczy, do pomiaru grubości części, do których można uzyskać dostęp tylko z jednej strony. Ta sama zasada leży u podstaw ultradźwiękowych testerów twardości, wskaźników poziomu, alarmów poziomu. Zalety ultradźwiękowych metod testowych: krótki czas pomiaru, możliwość kontrolowania środowiska wybuchowego, agresywnego i toksycznego, brak wpływu narzędzia na kontrolowane środowisko i procesy.

Wpływ ultradźwięków na substancję.

Wpływ ultradźwięków na substancję, prowadzący do nieodwracalnych zmian w niej, jest szeroko stosowany w przemyśle. Co więcej, mechanizmy działania ultradźwięków są różne dla różnych środowisk. W gazach głównym czynnym czynnikiem są przepływy akustyczne, przyspieszające procesy wymiany ciepła i masy. Co więcej, wydajność mieszania ultradźwiękowego jest znacznie wyższa niż zwykle hydrodynamiczny warstwa graniczna ma mniejszą grubość, aw konsekwencji większy gradient temperatury lub stężenia. Ten efekt jest wykorzystywany w procesach takich jak:

• suszenie ultradźwiękowe
• spalanie ultradźwiękowe
• koagulacja aerozolowa

W ultradźwiękowej obróbce cieczy głównym czynnym czynnikiem jest kawitacja. Następujące procesy oparte są na efekcie kawitacji:

• zapobieganie osadzaniu się kamienia
• czyszczenie ultradźwiękowe
• metalizacja i lutowanie
• efekt dźwięk-kapilarny - przenikanie cieczy do najmniejszych porów i pęknięć. Służy do impregnacji materiałów porowatych i ma miejsce podczas dowolnej ultradźwiękowej obróbki ciał stałych w cieczach.
• dyspersja ciał stałych w cieczach
• odgazowanie (odpowietrzenie) cieczy
• krystalizacja
• intensyfikacja procesów elektrochemicznych
• produkcja aerozoli
• niszczenie mikroorganizmów i ultradźwiękowa sterylizacja instrumentów

Prądy akustyczne są jednym z głównych mechanizmów wpływu ultradźwięków na substancję. Jest to spowodowane absorpcją energii ultradźwiękowej w substancji i warstwie granicznej. Przepływy akustyczne różnią się od hydrodynamicznych niewielką grubością warstwy granicznej i możliwością jej przerzedzenia wraz ze wzrostem częstotliwości oscylacji. Prowadzi to do zmniejszenia grubości warstwy granicznej temperatury lub stężenia i wzrostu gradientów temperatury lub stężenia, które określają szybkość wymiany ciepła lub masy. Pomaga to przyspieszyć procesy spalania, suszenia, mieszania, destylacji, dyfuzji, ekstrakcji, impregnacji, sorpcji, krystalizacji, rozpuszczania, odgazowania cieczy i stopów. W strumieniu o wysokiej energii wpływ fali akustycznej wynika z energii samego strumienia, zmieniając jego turbulencję. W tym przypadku energia akustyczna może stanowić jedynie ułamek procent energii przepływu.

Kiedy fala dźwiękowa o wysokiej intensywności przechodzi przez ciecz, dochodzi do tak zwanej kawitacji akustycznej. W intensywnej fali dźwiękowej podczas pół okresów rzadkości powstają pęcherzyki kawitacyjne, które gwałtownie zapadają się po przejściu do obszaru wysokiego ciśnienia. W rejonie kawitacji powstają silne zaburzenia hydrodynamiczne w postaci fal mikrokoków i mikroprzepływów. Ponadto zawaleniu się pęcherzyków towarzyszy silne miejscowe ogrzewanie substancji i wydzielanie się gazu. Taki efekt prowadzi do zniszczenia nawet tak silnych substancji, jak stal i kwarc. Efekt ten stosuje się do zdyspergowania ciał stałych, do otrzymania drobno zdyspergowanych emulsji niemieszających się cieczy, do pobudzenia i przyspieszenia reakcji chemicznych, do zniszczenia mikroorganizmów oraz do ekstrakcji enzymów z komórek zwierzęcych i roślinnych. Kawitacja determinuje również takie efekty, jak słaba luminescencja cieczy pod działaniem ultradźwięków - luminescencja dźwięku i nienormalnie głębokie przenikanie cieczy do naczyń włosowatych - efekt dźwiękowo-kapilarny.

Kawitacyjna dyspersja kryształów węglanu wapnia (zgorzelina) jest podstawą akustycznych urządzeń przeciwwapiennych. Pod wpływem ultradźwięków cząsteczki w wodzie rozpadają się, ich średnia wielkość maleje z 10 do 1 mikrona, zwiększa się ich liczba i całkowite pole powierzchni cząstek. Prowadzi to do przeniesienia procesu tworzenia się kamienia z powierzchni wymiany ciepła do bezpośrednio w cieczy. Ultradźwięki działają również na utworzoną warstwę zgorzeliny, tworząc w niej mikropęknięcia, które przyczyniają się do odpryskiwania kawałków kamienia z powierzchni wymiany ciepła.

W kawitacyjnych instalacjach do czyszczenia ultradźwiękowego i generowanych przez nią mikroprzepływów usuwają zanieczyszczenia, które są mocno związane z powierzchnią, takie jak kamień, zgorzelina, zadziory i miękkie zanieczyszczenia, takie jak tłuste filmy, brud itp. Ten sam efekt stosuje się do intensyfikacji procesów elektrolitycznych..

Pod wpływem ultradźwięków powstaje tak ciekawy efekt, jak koagulacja akustyczna, tj. zbliżenie i powiększenie zawieszonych cząstek w cieczy i gazie. Fizyczny mechanizm tego zjawiska nie jest jeszcze całkowicie jasny. Koagulacja akustyczna służy do wytrącania pyłów przemysłowych, dymów i mgieł przy niskich częstotliwościach dla ultradźwięków do 20 kHz. Możliwe jest, że korzystny efekt dzwonka dzwonu kościelnego opiera się na tym efekcie..

Mechaniczna obróbka ciał stałych za pomocą ultradźwięków opiera się na następujących efektach:

• redukcja tarcia między powierzchniami podczas drgań ultradźwiękowych jednego z nich
• obniżenie granicy plastyczności lub odkształcenie plastyczne pod wpływem ultradźwięków
• hartowanie i redukcja naprężeń szczątkowych w metalach pod wpływem narzędzia o częstotliwości ultradźwiękowej
• Połączone efekty kompresji statycznej i drgań ultradźwiękowych są stosowane w spawaniu ultradźwiękowym.

Istnieją cztery rodzaje obróbki za pomocą ultradźwięków:

• wymiarowa obróbka części wykonanych z twardych i kruchych materiałów
• cięcie twardych materiałów za pomocą ultradźwięków na narzędziu tnącym
• gratowanie w kąpieli ultradźwiękowej
• szlifowanie lepkich materiałów za pomocą ultradźwiękowego czyszczenia ściernicy

Działanie ultradźwięków na obiekty biologiczne powoduje różnorodne efekty i reakcje w tkankach organizmu, co jest szeroko stosowane w terapii ultradźwiękowej i chirurgii. Ultradźwięki to katalizator przyspieszający ustanowienie równowagi z punktu widzenia fizjologii, stanu organizmu, tj. zdrowy stan. Ultradźwięki mają znacznie większy wpływ na chore tkanki niż na zdrowe. Stosuje się także ultradźwiękowe rozpylanie leków do inhalacji. Operacja ultradźwiękowa opiera się na następujących efektach: niszczenie tkanek przez samo skupione ultradźwięki i zastosowanie wibracji ultradźwiękowych do przecinającego narzędzia chirurgicznego.

Urządzenia ultradźwiękowe są wykorzystywane do konwersji i analogowego przetwarzania sygnałów elektronicznych oraz do sterowania sygnałami świetlnymi w optyce i optoelektronice. W liniach opóźniających stosuje się ultradźwięki o niskiej prędkości. Kontrola sygnałów optycznych opiera się na dyfrakcji światła za pomocą ultradźwięków. Jeden z rodzajów takiej dyfrakcji, tak zwana dyfrakcja Bragga, zależy od długości fali ultradźwiękowej, co umożliwia odróżnienie wąskiego przedziału częstotliwości od szerokiego spektrum promieniowania świetlnego, tj. filtruj światło.

Ultradźwięki to niezwykle interesująca rzecz i można założyć, że wiele możliwości jej praktycznego zastosowania nie jest jeszcze znanych ludzkości. Kochamy i znamy ultradźwięki i chętnie omówimy wszelkie pomysły związane z ich użyciem..

Gdzie stosuje się ultradźwięki? Tabela podsumowująca

Nasza firma, LLC „Ring-energo”, zajmuje się produkcją i instalacją akustycznych urządzeń zapobiegających osadzaniu się kamienia „Acoustic-T”. Urządzenia produkowane przez naszą firmę wyróżniają się wyjątkowo wysokim poziomem sygnału ultradźwiękowego, co pozwala im pracować na kotłach bez uzdatniania wody i kotłach parowo-wodnych z wodą artezyjską. Ale zapobieganie skali jest bardzo małą częścią tego, co może zrobić ultradźwięki. Ten niesamowity naturalny instrument ma ogromne możliwości i chcemy o nich opowiedzieć. Pracownicy naszej firmy przez wiele lat pracowali w wiodących rosyjskich firmach zajmujących się akustyką. Wiemy dużo o ultrasonografii. A jeśli nagle będziesz musiał zastosować ultradźwięki w swojej technologii, chętnie Ci pomożemy.