Std. GHITA IONUT-CRISTIANANUL I TD GRUPA II

Ultrasunetele

Ultrasunetele se refera la frecventele unui spectru de sunete dincolo de gama sonora umana, care incepe de la 20 kHz (kilohertz) pana la 1.6 Ghz (gigahertz). Undele ultrasonice intotdeauna au nevoie de un mediu pentru a se propaga. Acesta poate fi aer, apa sau alt solid ori lichid. In general, ultrasunetele se propaga ca si asa numitele unde longitudinale.Sunetul poate tranzita intr-un corp solid daca unda sonora este emisa in imediata apropiere si daca exista un mediu de cuplare de o anume densitate si cu propietati acustice similare. In functie de proprietatile unui obstacol, ultrasunetele vor fi reflectate de el, absorbite de el sau chiar transmise prin el. Adancimea de penetrare a ultrasunetelor depinde in primul rand de frecventa utilizata si de amplitudinea (sau puterea) semnalului. Regula ultrasunetelor este : cu cat este mai joasa frecventa, cu atat mai adanc penetreaza undele in tesuturi.

Aplicatii ale ultrasunetelor in medicinaAcest domeniu este probabil cel mai cunoscut si folosit din cadrul aplicatiilor ultrasunetelor. In 1942, neurologul K.T. Dussik din Viena, Austria a utilizat hyperhponography sa ca metoda de a produce prima imagine prin transmisia ultrasunetelor, sau o "hyperphonograma", a craniului uman (publicata in Jurnalul de Neurologie Psihiatrica 1942). Initial vazuta cu scepticism, metoda de diagnostic a castigat teren neasteptat de mult fiind acceptata pana la sfarsitul anilor 1950. In zilele de azi, datorita computerizarii si metodelor de scanare optime, putem deja produce imagini 3-D si 4-D pentru un diagnostic diferential mai bun, utilizand tehnologia ultrasunetelor (compozitia spatiala si compozitia frecventelor). Diagnosticul cu ultrasunete este considerat o metoda mult dezvoltata, de incredere, blanda si sigura incat nu ne mai putem nici macar imagina medicina clasica fara ea.

Pentru tratamentele medicale, exista doua moduri de folosire a ultrasunetelor :-ultrasunetele continue : in acest caz, sunetul este produs continuu si se produce la o anumita frecventa si amplitudine (putere) a semnalului.-ultrasunetele sub forma de impulsuri : in acest caz, pulsuri discrete sunt produse de o anumita frecventa si amplitudine.Ultrasunetele sunt utilizate la ora actuala in: ecografie, fizioterapie cu ultrasunete, aerosoli cu ultrasunete, medicina estetica, chirurgie, neurochirurgie, masurarea debitului sangvin, masurarea dimensiunii organelor interne, distrugerea calculilor, stomatologie.Aplicatiile ultrasunetelor pot fi active, atunci cand modifica structura tesuturilor: distrugerea microorganismelor, distrugerea pietrelor din rinichi, a calculilor biliari, si pasive, atunci cand nu intervin in structura tesutului: defectoscopia ultrasonora, microscopia ultrasonora, ecografia, fizioterapia cu ultrasunete.

Micromasajul indus prin ultrasuneteActiunea mecanica asupra tesutului - indusa prin macro-masajul manual mecanic - poate fi amplificata cu ajutorul ultrasunetelor (micromasaj sau masaj la nivel celular).Terapiile cu ultrasunete utilizeaza intensitati reduse si frecvente inalte (de la 1 Mhz - 3 Mhz, adica de peste 1 milion de vibratii pe secunda). De aceea vibratiile lor nu pot fi auzite sau simtite, le simtim doar datorita caldurii interioare generate.Ultrasunetele fac celulele sa oscileze si sa genereze caldura in profunzime. Daca tesutul este incalzit la 40 - 45 grade Celsius, el va intra intr-o stare in care creste circulatia, scade inflamatia cronica (daca exista). De asemenea daca intensitatea este suficient de inalta se poate produce fenomenul de cavitatie. Acesta consta in formarea unor bule de aer microscopice in tesut care apoi se contracta brusc (implodeaza) eliberand energie. Acest fenomen produs la intensitati mici ajuta la accelerarea repararii tesuturilor si a membranelor celulare.Bulele de aer care implodeaza contribuie la eliberarea celulelor grase din fibrele de colagen si la dizolvarea lor, ele fiind preluate apoi de sistemul limfatic si eliminate din organism. Fenomenul este unul de mica intensitate, stabil si sigur care nu poate afecta negativ tesuturile. Acest micromasaj actioneaza la nivel celular imbunatatind efectele stimularii mecanice exterioare prin masaj.In acelasi timp un alt efect cunoscut al ultrasunetelor este imbunatatirea patrunderii in piele a compusilor din medicamente ("ultrasound drug transport" in tratamentele medicale) si a celor din cremele hranitoare utilizate in tratamentele de infrumusetare. In conjunctie cu ultrasunetele se poate folosi orice crema, in raport de problema pe care o tratam.UltrasonografiaUltrasonografia (cunoscut i sub numele de ecografie) este o metod imagistic de investigaie folosit n special n zona abdominal pentru a analiza structura organelor i esuturilor i care i bazeaz funcionarea pe folosirea ultrasunetelor.Imagistica cu ajutorul ultrasunetelor folosete unde acustice n loc de radiaie ionizant pentru a obine imagini ale interiorului organismului uman. Principiul pe care funcioneaz tehnica ultrasonografiei este oarecum asemntor cu principiul de funcionare al unui aparat radar; un puls de ultrasunete cu frecvena de 115 MHz este trimis de la nivelul unui dispozitiv numit transductor i este reflectat la contactul cu marginile esutului investigat sub form de ecouri. Msurarea timpului care trece pn la rentoarcerea ultrasunetelor permite calcularea distanei pn la grania de esut la care are loc reflectarea undei incidente.Apariia ecourilor de retur poate fi reprezentat n dou modaliti principale. n primul rnd, amplitudinea ecoului poate fi afiat ca o deplasare vertical fa de axa orizontal a timpului, care capt aspectul unui profil similar celui al unui lan muntos. Acest mod de reprezentare poart numele de mod amplitudine sau, mai simplu, mod A.Cealalt variant este de a scoate n eviden intensitatea ecoului cu ajutorul unor puncte de luminozitate variabil, tehnic numit mod B (brightness - luminozitate, strlucire). Imagistica 2D folosete un numr mare de linii adiacente de tip B pentru a genera imaginea final, o scanare de tip B.n cazul unei a treia tehnici - modul M (micare) - este aleas o singur linie de scanare de tip B i poziia marginilor reflectate este afiat sub forma unui grafic ca funcie de timp. O zon n micare de la limita unui esut va aprea pe grafic sub forma unei trase ondulate. Forma acestei urme ofer indicii foarte importante cu privire la caracteristici decisive cum ar fi funcionarea valvelor cardiace.La nivelul transductorului se formeaz i sunt receptate ultrasunetele. Transductorul are dou funcii: de emitor de ultrasunete, care sunt pulsatorii - un puls are durata de 1 s i este transmis de 1000 de ori/s. n timpul rmas - 999/1000 - transductorul acioneaz ca receptor.Fiecare transductor va fi conceput s funcioneze la o anumit frecven. n general, frecvenele mai mari produc rezoluii mai bune, dar penetrarea la nivelul esuturilor investigate este mai mic. Astfel c pentru pacienii corpoleni, ori pentru structurile de investigat aflate mai n profunzime, frecvenele folosite vor trebui s fie mai mici - probabil n jur de 3 MHz; iar pentru organele de mici dimensiuni, cum este cazul ochilor, frecvenele pot fi mult mai mari (de exemplu 12 MHz). Unele transductoare sunt construite s transmit o anumit frecven i s recepioneze o alta, permind astfel detectarea reflexiilor armonicii de ordinul doi. n general, ca materiale piezoelectrice sunt folosite n prezent ceramici sintetice sau mase plastice care produc la o singur stimulare numai 2-3 oscilaii, ceea ce permite o rezoluie mai bun a imaginii.

BIBLIOGRAFIEAparate cu ultrasunete - D.A.Ghershgal, V.M. Fridman, Editura Tehnica, 1962http://www.fizica.rohttp://www.scientia.ro