Apa USG? Penggunaan teknologi ultrasound, dan obat-obatan

abad ke-21 - abad elektronik, atom, eksplorasi ruang angkasa dan USG. Relatif muda saat ini ilmu ultrasound. Pada akhir abad ke-19 P. N. Lebedev, seorang ilmuwan Rusia, fisiologi, menghabiskan studi pertamanya. Banyak ilmuwan terkemuka telah mulai dilakukan setelah USG ini.

Apa USG?

USG - menyebar di gelombang berosilasi gerakan, yang membuat partikel medium. Ini memiliki karakteristik sendiri, yang berbeda dari kisaran terdengar suara. Relatif mudah untuk mendapatkan radiasi kisaran directional ultrasonik. Selain itu, baik fokus, dan sebagai hasilnya, meningkatkan intensitas getaran dibuat. Untuk propagasi dalam padatan, cairan dan gas, USG menciptakan fenomena yang menarik, yang telah menemukan aplikasi praktis dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Itulah yang ultrasound, yang perannya dalam berbagai bidang kehidupan saat ini sangat tinggi.

Peran ultrasound dalam ilmu dan praktek

USG dalam beberapa tahun terakhir mulai bermain dalam penelitian ilmiah peran yang semakin penting. penelitian eksperimental dan teoritis di bidang arus akustik dan kavitasi ultrasonik telah berhasil dilakukan, yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengembangkan proses yang terjadi saat terkena USG dalam fase cair. Ini adalah metode yang kuat untuk studi berbagai fenomena di bidang ini pengetahuan, seperti fisika. USG digunakan, misalnya, dalam fisika semikonduktor dan padat. Hari ini membentuk daerah yang terpisah kimia, yang disebut "ultrasonik kimia". Penerapannya memungkinkan untuk mempercepat banyak proses kimia-teknologi. Ini muncul sebagai molekul akustik - baru bagian akustik bahwa studi molekul interaksi dengan substansi dari gelombang suara. Ada aplikasi baru dari USG: holografi, introscopy, Acoustoelectronics, fazomeriya ultrasonik, akustik kuantum.

Selain karya eksperimental dan teoritis di lapangan, hari ini dilakukan banyak praktis. Dan mengembangkan mesin ultrasound tujuan khusus, instalasi yang beroperasi di bawah tekanan statis tinggi, dan lain-lain. Diperkenalkan pada produksi pengaturan otomatis ultrasonik termasuk dalam lini produksi, yang secara signifikan dapat meningkatkan produktivitas.

Untuk informasi lebih lanjut tentang USG

Beritahu kami tentang apa yang ultrasound. Kita telah berbicara tentang fakta bahwa ini gelombang elastis dan getaran. Frekuensi USG adalah 15-20 kHz. sifat subjektif dari pendengaran kita ditentukan batas bawah frekuensi ultrasonik, yang memisahkannya dari frekuensi suara yang dapat didengar. batas ini, oleh karena itu, kondisional, dan kita masing-masing dengan cara yang berbeda menentukan apa USG. Batas atas ditunjukkan oleh gelombang elastis, sifat fisik mereka. Mereka didistribusikan hanya di media materi, yaitu, panjang gelombang harus substansial lebih besar dari mean free path molekul gas hadir dalam jarak yang sama atau interatomik dalam padatan dan cairan. Pada tekanan normal di gas atas frekuensi batas ultrasonik - 10 ⁹ Hz, sedangkan padatan dan cairan - 10 ¹² -10 ¹³ Hz.

sumber USG

USG ditemukan secara alami juga sebagai komponen noise alami (air terjun, angin, hujan dan kerikil, surfing gulungan, serta menyertai suara dan pembuangan Kesempatan t. D.), Dan sebagai bagian integral dari dunia hewan. Mereka adalah beberapa spesies yang digunakan untuk orientasi dalam ruang, mendeteksi rintangan. Lebih lanjut diketahui bahwa penggunaan USG di alam lumba-lumba (terutama frekuensi 80 hingga 100 kHz). Sangat besar dalam hal ini mungkin kekuatan sinyal radar yang dipancarkan. Hal ini diketahui bahwa lumba-lumba dapat mendeteksi gerombolan ikan, yang berada pada jarak hingga satu kilometer jauhnya.

Emitter (sumber) dari USG dibagi menjadi 2 kelompok. Yang pertama - generator di mana osilasi sangat antusias karena adanya hambatan-hambatan ini, dipasang di jalur aliran konstan - jet cairan atau gas. Kelompok kedua, yang dapat dikombinasikan sumber ultrasound, - transduser electroacoustic yang mengubah arus yang telah ditentukan atau tegangan osilasi dalam osilasi mekanik berkomitmen benda padat memancarkan gelombang akustik ke lingkungan.

penerima USG

Pada menengah dan frekuensi rendah penerima ultrasound adalah jenis yang paling umum piezoelektrik transduser electroacoustic. Mereka dapat mereproduksi bentuk sinyal akustik yang dihasilkan, yang diwakili sebagai ketergantungan waktu dari tekanan suara. Perangkat dapat berupa broadband atau resonansi - tergantung pada apakah mereka dimaksudkan untuk aplikasi lingkungan masyarakat. detektor termal yang digunakan untuk mempersiapkan karakteristik medan suara rata-rata dari waktu ke waktu. Mereka ditutupi dengan suara-menyerap termistor materi atau termokopel. Tekanan dan intensitas akustik dapat dievaluasi juga dengan metode optik seperti difraksi cahaya oleh USG.

Dimana USG digunakan?

Ada banyak bidang aplikasi, dalam hal ini, berbagai karakteristik USG. Daerah-daerah ini dapat dibagi bersyarat menjadi tiga wilayah. Yang pertama dari mereka terhubung dengan, dengan demikian memperoleh gelombang ultrasonik informasi yang berbeda. Kedua arah - efek yang aktif di substansinya. Sepertiga dikaitkan dengan transmisi sinyal dan pemrosesan sinyal. Dari ultrasonik pita frekuensi yang digunakan dalam setiap kasus. Kami akan hanya beberapa dari banyak daerah di mana ia telah menemukan aplikasinya.

Membersihkan dengan USG

Kualitas pengobatan tersebut tidak bisa dibandingkan dengan metode lain. Ketika membilas item, misalnya, di permukaan daripadanya dipertahankan sampai 80% dari kontaminan, sekitar 55% - ketika membersihkan getaran, sekitar 20% - dalam manual dan dengan USG tidak lebih dari 0,5% kotoran. Bagian yang memiliki bentuk yang kompleks, mungkin baik jelas hanya dengan bantuan USG. Keuntungan penting dari menggunakannya adalah kinerja tinggi, dan biaya rendah dari tenaga kerja manual. Selain itu, mungkin untuk mengganti pelarut organik mahal dan terbakar murah dan aman larutan berair menerapkan freon cair dan lain-lain.

Sebuah masalah serius - polusi jelaga udara, asap, debu, oksida logam, dll dapat digunakan metode pembersihan ultrasonik udara dan gas ke ventilasi terlepas dari kelembaban dan suhu ... Jika USG transduser ditempatkan di ruang debu, ratusan kali untuk meningkatkan efektivitas tindakan-tindakannya. Apa inti dari perawatan ini? Bergerak secara acak partikel debu di udara lebih banyak dan lebih sering saling bertabrakan di bawah aksi getaran ultrasonik. Namun, ukuran mereka meningkat dengan fakta bahwa mereka bergabung. Koagulasi adalah proses memperbesar partikel. Filter perangkap khusus berbobot dan dikumpulkan ternak mereka.

Machining bahan rapuh dan superhard

Jika Anda memasukkan antara benda kerja dan permukaan kerja alat menggunakan ultrasound, bahan abrasif, partikel abrasif selama operasi radiator akan mempengaruhi permukaan bagian. Ketika bahan ini hancur dan dihapus, mengalami pengolahan oleh berbagai diarahkan mikroudarov. Kinematika pengobatan terdiri dari utama gerak - alat pemotong yang terbuat dari osilasi longitudinal dan sekunder - gerakan pakan, yang membawa peralatan.

USG mampu melakukan pekerjaan yang berbeda. Untuk butir abrasif sumber energi yang getaran longitudinal. Mereka menghancurkan materi yang sedang diproses. pakan gerak (aksesori) dapat melingkar, melintang dan membujur. dengan pengobatan USG memiliki akurasi yang lebih besar. Tergantung pada jenis biji-bijian adalah abrasif, itu adalah dari 1 sampai 50 mikron. Menggunakan alat-alat yang berbeda bentuk, adalah mungkin untuk membuat tidak hanya lubang tetapi juga kompleks guntingan, melengkung sumbu, ukiran, pengamplasan, manufaktur matrik dan bahkan berlian bor. Digunakan sebagai bahan abrasif - korundum, berlian, pasir kuarsa, batu api.

USG dalam elektronik

Teknik USG sering digunakan dalam elektronik. Di daerah ini, sering ada kebutuhan untuk mengadakan sinyal relatif listrik untuk beberapa lainnya. Para ilmuwan telah menemukan solusi yang baik, menyarankan penggunaan garis delay ultrasonik (disingkat - LZ). Aksi mereka didasarkan pada kenyataan bahwa impuls listrik diubah menjadi ultrasonik getaran mekanik. Bagaimana ini terjadi? Fakta bahwa kecepatan ultrasonik secara substansial kurang dari itu yang mengembangkan gelombang elektromagnetik. Tegangan pulsa setelah terbalik transformasi menjadi listrik mekanik osilasi akan tertunda relatif terhadap output baris input pulsa.

Piezoelektrik dan transduser magnetostrictive digunakan untuk mengkonversi listrik untuk osilasi mekanik dan kembali. LZ sesuai dibagi menjadi piezoelektrik dan magnetostrictive.

USG di Pengobatan

Berbagai jenis USG digunakan untuk berdampak pada organisme hidup. Dalam praktek medis, penggunaannya sekarang sangat populer. Hal ini didasarkan pada efek yang terjadi pada jaringan biologis ketika mereka melewati USG. Gelombang menyebabkan osilasi partikel medium, yang menciptakan semacam jaringan mikro-pijat. Sebuah penyerapan USG mengarah ke pemanasan lokal. Namun, dalam cairan biologis terjadi transformasi fisiko-kimia tertentu. fenomena ini dalam kasus intensitas sedang kerusakan ireversibel suara tidak disebabkan. Mereka hanya meningkatkan metabolisme, dan dengan demikian memberikan kontribusi pada fungsi vital organisme terkena itu. Fenomena tersebut digunakan dalam terapi melolong ultrasonik.

USG di Bedah

Kavitasi dan pemanasan yang kuat pada intensitas tinggi menyebabkan kerusakan jaringan. Efek ini digunakan hari ini di operasi. USG Focal digunakan untuk operasi bedah, memungkinkan deplesi lokal di struktur-struktur dalam (misalnya, otak) tanpa merusak sekitarnya. Instrumen bedah ultrasonik digunakan di mana akhir kerja memiliki bentuk mata gergaji, pisau bedah, jarum. Fluktuasi dikenakan pada mereka, memberikan kualitas baru untuk perangkat ini. Kekuatan yang dibutuhkan sangat berkurang, sehingga menurunkan bedah trauma. Juga menunjukkan efek analgesik dan hemostatik. Dampak dari instrumen tumpul dengan menggunakan USG digunakan untuk menghancurkan tubuh muncul di beberapa jenis tumor.

Efek pada jaringan biologis dilakukan untuk menghancurkan mikroorganisme dan digunakan dalam proses sterilisasi obat-obatan dan peralatan medis.

Studi tentang organ

Pada dasarnya, ini adalah studi tentang rongga perut. Untuk tujuan ini perangkat khusus. USG dapat digunakan untuk mendeteksi dan membedakan berbagai anomali jaringan dan struktur anatomi. Masalahnya sering adalah bahwa: ada kecurigaan keganasan dan membutuhkan membedakannya dari pembentukan jinak atau menular.

USG berguna dalam studi hati dan untuk tugas-tugas lainnya, yang meliputi deteksi obstruksi dan penyakit empedu, serta pemeriksaan kandung empedu untuk mendeteksi keberadaan dalamnya batu dan patologi lainnya. Selain itu, dapat diterapkan sirosis penelitian dan jinak penyakit hati difus lainnya.

Di bidang ginekologi, terutama dalam analisis ovarium dan rahim, penerapan USG adalah untuk waktu yang lama, arah utama di mana ia dilakukan sangat sukses. Seringkali, ada juga perlu diferensiasi tumor jinak dan ganas, yang biasanya membutuhkan kontras terbaik dan resolusi spasial. Temuan serupa mungkin berguna dalam studi berbagai organ internal lainnya.

Penggunaan USG dalam kedokteran gigi

USG juga menemukan aplikasi dalam kedokteran gigi di mana ia digunakan untuk menghapus tartar. Hal ini memungkinkan cepat, berdarah dan tanpa rasa sakit untuk menghilangkan plak dan batu. Dengan demikian mukosa mulut tidak terluka, dan "kantong" rongga didesinfeksi. Alih-alih sakit pasien mengalami perasaan kehangatan.