Diskutujte bezpečnosť ultrazvukového použitie. Účinok ultrazvuku na tkanivo

Ultrazvukové vlny s vysokou energiou pôsobí na tkanivá niekoľkými mechanizmami. Pod vplyvom energie dodávanej lekárskych diagnostických prístrojov a detektorov plynové bubliny viditeľné lézie v intaktných cicavčích tkanivách nie sú stanovené.

že zvážiť Problém poškodenie tkaniva, musíme definovať jednotku ultrazvuku expozície. Z historických dôvodov pre meranie rýchlosti energetickej transformácie sa používa wattov. W - je jednotka elektrickej energie a tepla alebo ultrazvuku Vykurovací výkon je priamo úmerný hustote energie, zvyčajne vyjadrená vo wattoch na štvorcový centimeter (W / cm2). Toto číslo sa nazýva "intenzita" ultrazvuku.

intenzita väčšiny Detekcia a diagnostické ultrazvukové zariadenie je v rozmedzí 10 až 100 mW / cm2. Pre porovnanie, priemerný výkon tepla z ľudského tela v dôsledku metabolických procesov je približne 10 mW / cm2. Keď je intenzita 1-3 mW / cm2 ultrazvukovej premeny energie na teplo absorpciou v tkanivách patrný.

preto, vyplývajúce Pri použití zariadenia vyššie uvedeného tepelného toku spôsobených metabolizmom, čo má za následok výrazne pozorovaného tepelným účinkom. Takýto efekt realizovaný lekárskeho ultrazvukového prístroja v rehabilitácii.

Pri vysokých úrovniach intenzity 1 W / cm2 do niekoľkých tisíc W / cm2 je možné získať poškodenie tkaniva. tepelné lézie Akustické môžu byť spôsobené pri intenzity asi 100 W / cm2. Okrem toho je zvuková vlna o miestach s nízkym tlakom môže spôsobiť diskontinuity v kvapalinách. Tento jav je známy ako "kavitácia" a spočíva vo vytvorení dutín v životnom prostredí.

kavitácia - proces o vysokej energii vedúce k vzniku voľných radikálov s vývojom rôznych chemických a biologických účinkov. Kavitácia offline látky s vysokou viskozitou a pri ultrazvukových frekvenciách ďaleko nad 5 MHz. Tento jav si zaslúži pozornosť, pretože maximálna akustického výkonu impulzné zariadenia, ako sú konvenčné ehodiagnosticheskie klinických zariadenia a Dopplerovho prietoková rýchlosť môže dosiahnuť 10-100 W / cm2.

V prípadoch, keď je to potrebné dodávka vysokej hladiny energie, by mohli spôsobiť kavitácii, použiť frekvenčný pozemky s extrémne krátku dobu (1 x 10 6-5-10-6 y), ktorý zrejme zabraňuje kavitačný dokonca nižšia médiá viskozity, ako je ako krv.

Po mnoho rokov, neubudlo záujem o štúdium vplyvu ultrazvuku na tkanivo. V súčasnej dobe robil výskum na použitie ultrazvukového ohrevu tkaniva, pre zvýšenie účinku terapie rádioizotopov pre nádory. Tieto a ďalšie štúdie špecificky zamerané na štúdium pravdepodobnosť poškodenia tkaniva diagnostických prístrojov, je v súčasnej dobe schopný potvrdiť, že všetky možné poškodenie dôjsť pri používaní tohto zariadenia pri súčasnej úrovni prenášanej energie.

nežiaduce účinky pri použití detekcie Dopplerovho plynových bublín počas vyšetrenia zvierat a ľudí sa nepozerá. Teoretická analýza ukazuje, že použitie klinických úrovne ultrazvukovej energie v megahertzov frekvenčnom rozsahu môže spôsobiť kavitácii. To si zaslúži zvláštnu pozornosť absenciu kavitačný proces v koži priamo pod kontextové oblasti vysielača.

plechovka očakávať, že útlm ultrazvukovej energie s hĺbkou v tkanivách poskytuje dodatočné zabezpečenie. Tak, podľa konzervatívnej odhadu je výkon na povrchu srdca počas žiarenia prekordiálna menič 10 mW / cm2, menej ako 30 mW / cm2. Tlak vytvorený ultrazvukového výkonu 30 mW / cm2 a o frekvencii 5 MHz, približne ekvivalentná k 2,54 • 10-3 kgf / / cm2. Dokonca so zreteľom na možný vplyv "čerpanie" bublín plynu v dôsledku rýchlych akustických osciláciou, rozsah aplikovaného ďalším tlakom, čo sa rovná 2,54 • 10-3 kgf / cm2 pod klimatizačné presýteniu v prvých fázach dekompresie bezpečne používať po mnoho rokov potápanie cvičenie.

Napriek skutočnosti, že úrovne ultrazvuk, pričom intenzita pod 100 mW / cm2, bezpečný pre tkanivá zatiaľ stanovená, neboli pozorované biologické abnormality. U zvierat bolo preukázané, že ultrazvukový intenzity 0,001 až 0,05 W / cm2, a doba trvania 15 minút až 23 hodín a 20 minút pri frekvencii 5-15 MHz nespôsobuje významné poškodenie tkanív.

pokusy na zvieratách počas dekompresie zistila, že súčet vysoké hladiny energie snímačov umiestnených v dutej žily, kavitačný bubliny plynu v krvi spôsobí, že nie.

Konečné uznanie možnosti "čerpadlo"Plynové bubliny pôsobením ultrazvukom vyžadovať preukázanie tohto javu na rôznych úrovniach vynaloženej energie a k zníženiu klinickej ultrazvukového intenzitu pod experimentálne stanovená. Realistické praktických a teoretických aspektov aplikácií ultrazvuku vedie k záveru, že hodnota informácií získaných pri použití detektora bublín Doppler plynu prevyšuje možné vedľajšie účinky, ktoré sa môžu vyskytnúť.