Ультразвук и его применение в науке и медицине
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Современные ультразвуковые аппараты помогают врачам диагностировать и лечить широкий спектр состояний, травм и расстройств. И в то время когда ультразвук сегодня находится на переднем крае медицины, наука о нем впервые появилась в 1794 году. Именно тогда итальянский биолог по имени Лаззаро Спалланцани обнаружил, что летучие мыши используют звуковые волны, чтобы при их помощи ориентироваться даже в полной темноте. Оригинальные ультразвуковые системы были изобретены для того, чтобы инспекторы могли обнаружить производственные ошибки или дефекты в металле транспортных кораблей. Позднее ультразвук был адаптирован для предоставления грубых изображений в больницах Глазго в 1950-х годах.
(Впрочем, сейчас ультразвук используется и во многих полезных бытовых предметах, как вам, к примеру, ультразвуковой увлажнитель воздуха, который можно приобрести в интернет магазине Comfy).
Как работает ультразвук?
Времена с тех пор, безусловно, изменились, но наука о современных ультразвуковых системах в основном не изменилась. Ультразвуковые аппараты используют высокочастотные звуковые волны, которые находятся выше диапазона человеческого слуха (частоты более 20000 Гц). Звуковые волны генерируются и направлены на разные части тела. Затем изображение создается на основе того, сколько времени понадобилось для отражения сигнала обратно. Подобно летучим мышам, летящим в темноте, звуковые волны создают плавное цифровое изображение основных структур тела (органов), без необходимости оперировать пациента, чтобы увидеть проблему.
Ультразвуковая технология в настоящее время настолько чувствительна, что в режиме реального времени может определять поток крови к тканям и органам. Это делает ультразвуковые аппараты ценным диагностическим и лечебным инструментом, который может помочь исключить или поставить диагноз. Ультразвук безопасен, эффективен и быстр. Для большинства ультразвуковых исследований требуется час или меньше.
Использование ультразвука
Ультразвук часто используется, чтобы помочь врачам визуализировать структуры и органы брюшной полости. Он также используется для направления иглы при определенных видах инъекционной терапии. Другие виды использования ультразвука включают в себя:
- УЗИ плода для оценки состояния здоровья плода во время беременности
- Сонометрия костей, для определения хрупкости костей
- Биопсия под ультразвуковым контролем
- Оценка желчного пузыря
- Ультразвук может определить здоровье детского мозга, позвоночника, сердца и бедер
- Офтальмологический УЗИ для визуализации глазных структур
- УЗИ молочных желез, чтобы помочь оценить здоровье тканей молочной железы
- Ультразвуковая допплерография для прослушивания сердцебиения плода
- Ультразвуковая допплерография для оценки кровотока и других внутренних структур и органов
- Эхокардиограмма для просмотра сердца и кровотока
Ультразвук также можно использовать для исследования внутренних органов, таких как мочевой пузырь, селезенка, печень, щитовидная железа, поджелудочная железа, почки и другие органы.
Ультразвук может помочь диагностировать такие проблемы, как заблокированные или суженные кровеносные сосуды, снижение притока крови к органам, инфекции, опухоли и кисты, застойная сердечная недостаточность, повреждение в результате сердечного приступа, проблемы с сердечными клапанами и многое другое. В общем, наука о том, как летают летучие мыши, создала универсальный, спасательный инструмент для клиник, больниц и кабинетов врачей по всему миру.
Перевод с английского.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.