Discutați despre siguranța utilizării ultrasunete. Efectul ultrasunetelor asupra țesutului

Undele ultrasonice cu energie ridicată acționează asupra țesuturilor prin mai multe mecanisme. Sub influența energiei furnizate de dispozitive medicale de diagnostic sau detectoare de gaze de bule de leziuni vizibile în țesuturile mamiferelor intacte nu sunt stabilite.

că lua în considerare tesut problema prejudiciului, avem nevoie pentru a defini unitatea de expunere cu ultrasunete. Din motive istorice pentru măsurarea ratei de transformare a energiei este utilizată wați. W - este o unitate de energie electrică și termică sau încălzirea cu ultrasunete efect este proporțională cu densitatea de putere, de obicei exprimată în wați per centimetru pătrat (W / cm2). Această cifră se numește „intensitatea“ de ultrasunete.

Intensitatea majorității detectie si echipamente de diagnosticare cu ultrasunete este cuprinsă în intervalul 10 până la 100 mW / cm2. Pentru comparație, puterea medie a căldurii a corpului uman ca urmare a proceselor metabolice este de aproximativ 10 mW / cm2. Atunci când intensitatea de 1-3 mW / cm2 de transformare a energiei ultrasonice în căldură prin absorbția în țesuturi devine vizibil.

Prin urmare, rezultate atunci când se utilizează aparatul deasupra fluxului termic provocat de metabolism, având ca rezultat un efect de încălzire distinct observate. Un astfel de efect realizat de aparate cu ultrasunete medicale în fizioterapie.

La un nivel ridicat de intensitatea de la 1 W / cm2 la câteva mii W / cm2 se pot obține leziuni tisulare. Acustice leziuni termice pot fi cauzate când intensitățile de aproximativ 100 W / cm2. Mai mult decât atât, unda sonoră a zonelor cu presiune scăzută poate provoca discontinuități în lichide. Acest fenomen este cunoscut sub numele de „cavitatie“ și constă în formarea cariilor în mediul înconjurător.

cavitatie - un proces de mare energie care duce la apariția de radicali liberi cu dezvoltarea de o varietate de efecte chimice și biologice. off Cavitația pentru substanțe cu viscozitate ridicată și la frecvențe ultrasonice mult peste 5 MHz. Acest fenomen merită o anumită atenție, deoarece maximum dispozitivele de impulsuri de putere a sunetului, cum ar fi ehodiagnosticheskie dispozitivele convenționale clinice și viteza de circulație a fluxului Doppler poate ajunge la 10-100 W / cm2.

În cazurile în care este necesar aprovizionare un nivel ridicat de energie, care amenință să provoace cavitație, utilizați parcelele de frecvență având extrem de scurtă durată (1 * 10 6-5-10-6 s), care împiedică aparent cavitatie chiar medii cu viscozitate redusă, astfel cum ar fi sânge.

Timp de mulți ani, nu a diminuat interesul pentru studierea influenței ultrasunetelor asupra țesutului. În prezent, efectuat cercetări privind utilizarea încălzirii cu ultrasunete de țesut pentru a spori efectul terapiei cu radioizotopi pentru tumori. Acestea și alte studii vizează în mod special studierea probabilitatea de echipamente de diagnosticare a leziunii tisulare, este în prezent în imposibilitatea de a confirma că toate daunele posibile să apară din utilizarea acestui echipament la nivelul actual de energie transmis.

efecte adverse în timp ce folosind detectarea Doppler de bule de gaz în timpul examinării animalelor și oamenilor nu se uita. Analiza teoretică arată că utilizarea nivelurilor clinice de energie ultrasonică în domeniul de frecvențe de megahertzi poate provoca cavitație. Ea merită o atenție specială absența procesului de cavitație în piele direct sub zona de suprapunere a emițătorului.

putea aștepta, că atenuarea energiei ultrasunete cu adâncime în țesutul oferă securitate suplimentară. Astfel, potrivit unei estimări conservatoare, puterea livrată la suprafața inimii în timpul radiației precordială convertor 10 mW / cm2, mai mică de 30 mW / cm2. Presiunea generată de puterea ultrasunetelor de 30 mW / cm2 și o frecvență de 5 MHz, aproximativ echivalentă cu 2,54 • 10-3 kgf / / cm2. Chiar și luând în considerare posibilul efect de „pompare“ de bule de gaz ca urmare a unor oscilații acustice rapide, amploarea presiunii în continuare aplicată, care este egală cu 2,54 • 10-3 kgf / cm2 de mai jos suprasaturare condiționat în primele etape ale decompresie în condiții de siguranță utilizate de mulți ani în practica scufundări.

În ciuda faptului că niveluri ultrasunete la intensități mai mici de 100 mW / cm2, în condiții de siguranță pentru țesuturi nu au fost încă pe deplin stabilite, anomaliile biologice nu au fost observate. La animale sa demonstrat că intensitatea ultrasunete 0,001-0,05 W / cm2 și durata de 15 minute până la 23 ore și 20 minute la o frecvență de 5-15 MHz nu provoacă leziuni semnificative tisulare.

experimentele pe animale în timpul de decompresie a constatat că însumarea un nivel ridicat de energie la traductoare situate la vena cava, bule de gaz cavitatie in sange cauzeaza nr.

Recunoașterea finală a posibilității de "pompă„Bule de gaz sub efectul vibrațiilor ultrasonice necesită demonstrarea acestui fenomen la diferite niveluri de consum de energie și de a reduce intensitatea cu ultrasunete clinice de mai jos pentru a stabilit experimental. considerație rezonabilă a aspectelor teoretice și practice ale aplicării ultrasunete conduce la concluzia că valoarea informațiilor obținute atunci când se utilizează bule de gaz detector Doppler depășește orice efecte adverse posibile care pot să apară.