Физика – Ултразвук
1
Бијељина, децембар 2012. године
Физика – Ултразвук
2
Бијељина, децембар 2012. године
Увод
Ултразвучна техника је прво нашла примену у откривању и лоцирању подморница.
Ти првобитни уређаји су називани сонари. На сличан начин данас рибари
откривају јата риба у мору.Ултразвук у медицини данас користи исти
принцип.Прве примене ултразвука у медицини су забележене још 1937. године,
али је стварна примена почела 1945. године. У биомедицинској дијагностици и
терапији последњих година све јевећа примена ултразвука. Он се користи за
детекцију положаја појединих органа у телу, положајастраних тела, кретање неких
органа у телу, мерење брзине протока крви, разбијање “камена“ у бубрегу, итд.
Према савременим сазнањима ултразвук нема штетна дејства на организам, а ако
и постоје она су сасвим мала, па се када је то могуће користе као замена за
рентгенска инуклеарна снимања.У медицинским применама објекат посматрања
је људско тело. Оно се састоји од ткива иоргана који су у основи комбинација
течности, гасова и чврстих тела. Захваљујући томе што кости,меко ткиво које се
састоји углавном од воде и гасова, у шупљинама тела, имају
различитекоефицијенте слабљења за ултразвук у могућности смо да
ултразвучним мерењем формирамо потпуну слику о унутрашњој конфигурацији
људског тела.
Физика – Ултразвук
4
Бијељина, децембар 2012. године
таласа дођемо до информације о испитиваном објекту или телу. То је веома
значајно за примену и преношење ултразвучних таласа кроз ткиво.
У ултразвучној дијагностици рефлексија се назива ехо или одјек. Треба такође
имати у виду да ће свака нехомогеност у материјалу изазвати промену у преносу
енергије.
У ултразвучној дијагностици примењује се ултразвук фреквенције од 1МХз до
15МХз. Уколико је ултразвук великог интезитета тј. јачине он на организам има:
топлотно дејство, кавитационо дејство имеханичко дејство. У медицини се користи
ултразвук слабе јачине.
УЛТРАЗВУК
Ултразвук је звук чија је фреквенција изнад горње границе чујности за нормално
људско ухо, а која износи 20 kHz (20000 херца).
Неке животиње (нпр. пси, дупини, шишмиши, мишеви, ...) могу чути ултразвук јер
имају вишу горњу граничну фреквенцију од човјека. Млађе особе, а посебно дјеца,
могу чути неке звукове високих фреквенција. Што је човјек старији, горња граница
чујности му пада што значи да све слабије чује звукове високих фреквенција.
Високе звучне фреквенције саставни су дио спектра фреквенција које производи
неки извор звука, а спектар звучних фреквенција чини боју звука. Опадањем
чујности високих фреквенција старењем, старијим људима се мијењају и боје
звука што ће рећи да симфонијски оркестар или звук виолине другачије чује нетко
од 6, као одрастао човјек од 30 или као старац од 80 година.
Најпознатија примјена ултразвука је у медицини - ултразвучна дијагностика но
користи се и у многе друге сврхе (откривање јата риба и подморница тзв. сонар).
Принцип кориштења је врло једноставан: одашиље се ултразвучни вал који се
одбија од препреке те се према времену потребном да се вал врати одређује
удаљеност и облик објекта.
Ултразвучни валови су валови фреквенције изнад фреквенције чујности људског
уха. У медицинској дијагностици се употребљава ултразвук фреквенције између 3
Физика – Ултразвук
5
Бијељина, децембар 2012. године
и 10 MHz. У тијелу се ултразвук првенствено шири лонгитудиналним валовима,
код којих честице ткива титрају уздуж смјера ширења валова. У меким се ткивима
могу ширити само лонгитудинални валови, док се у костима могу ширити и друге
врсте валова, попут трансверзалних, али се то у данашњој клиничкој дијагностици
не користи.
Најбитнији параметри који описују вал јесу :
вална дужина
фреквенција
брзина ширења
интензитет
Прве три величине повезане су међусобно формулом : v =
fl
в
-
брзина ширења ултразвука
(приближно 1540 m/s у меким ткивима),
ф
-
фреквенција у Hz
л
-
вална дужина у m
Што је виша фреквенција, вална дужина је краћа. Интензитет ултразвука је мјера
густоће енергије која протиче кроз јединичну површину у јединичном времену и
мјери се у W / m
2
. У дијагностици се употребљавају просјечни интензитети реда
величине неколико миливата по квадратном центиметру. Досад није доказана
штетност таквих интензитета на сисавце.
