Ultrazvuk
Ultrazvuk je periodická změna tlaku v prostředí s frekvencí vyšší než horní hranice lidského sluchu, tedy vyšší než 20 kHz.
Ultrazvukové kmity lze vytvořit třemi typy generátorů:
- mechanickými (malé ladičky, píšťaly: malá frekvence a výkon),
- magnetostrikčními (kmity kolem železné tyčinky v magnetickém poli elektromagnetu, který je napájen střídavým proudem: velký výkon, ale frekvence jen do 100 kHz; použití v zubním lékařství a chirurgii),
- piezoelektrickými (destička z křemene je připojena k elektrodám se střídavým napětím, a tak kmitá se stejnou frekvencí jako napětí a mění energii elektrickou na mechanickou, která rozkmitá okolní prostředí: použití pro diagnostické i terapeutické účely).
Vlastnosti[edit | edit source]
Vysoká frekvence způsobuje velmi krátkou vlnovou délku ultrazvukových vln, ve kterých ale dochází při vyšších intenzitách k tlakovým změnám v řádech MPa (nebezpečí poškození buněčných jader). Na rozhraních různých tkání (s různou rychlostí šíření zvuku) dochází k částečné změně směru šíření vln a jejich odrazu (analogicky k zákonu o lomu světla) → použití v diagnostice.
. 100 R = procento odražené energie dopadající vlny, z1 a z2 = akustické impedance dvou prostředí.
Účinky[edit | edit source]
- Tepelné účinky – energie vlny je přímo úměrná její f2. Značná absorpce je na rozhraní tkání s různou akustickou impedancí (měkká tkáň X kost = periostální bolest).
- Mechanické – průchod ultrazvukové vlny prostředím má za následek lokální tlakové změny (MPa/mm).
- Fyzikálně-chemické – ultrazvuk má účinky disperzní, což znamená, že s jeho pomocí připravujeme jemné suspenze, emulze, pěny apod., a také koagulační – slouží např. k čištění plynů.
- Biologické – do intenzity 3 W/cm2 mají ultrazvuky spíše biopozitivní účinky: zrychlení metabolické výměny apod., nad 3 W/cm2 mají za následek ireverzibilní morfologické změny – rozbití buněčného jádra, tepelná koagulace bílkovin.
Diagnostické použití ultrazvuku[edit | edit source]
Diagnostické ultrazvuky pracují s frekvencemi 3–10 MHz (podkožní sondy okolo 7 MHz).
Ultrazvuky generují akustický puls, který se šíří rychlostí zvuku v daném prostředí a při dopadu se část jeho energie odrazí. Krystal pak detekuje odrazy signálu a určí velikost echa, z časového zpoždění pak hloubku odrazu.
- A-obraz: lineární záznam odrazů v závislosti na hloubce.
- B-obraz: otočení A-obrazu o 90°, velikost echa v určité hloubce je úměrná sytosti bodů v řádku na obrazovce → složením mnoha přímek vedle sebe vznikne dvojrozměrný v čase pohyblivý obraz.
- M-obraz: sytost bodů lze v čase zaznamenávat na běžící papír; důležité při hodnocení pohyblivosti jednotlivých úseků srdce.
S vyšší frekvencí vln se zvyšuje rozlišení, ale stoupá také absorpce (snižuje se hloubka zobrazení).
Terapeutické použití ultrazvuku[edit | edit source]
Při léčbě pomocí ultrazvuku se používají nejčastěji přístroje o frekvenci 0,8–1 MHz s intenzitou 0,5–3 W/cm2 při expozici 10 min.
Léčebné účinky: hloubkový tepelný účinek, tišení bolesti, uvolnění dlouhotrvajícího lokálního svalového napětí, zvýšení místního krevního oběhu, zvýšení metabolismu. Používá se především u kloubních a nervových zánětů.
V zubním lékařství se kmity s malou amplitudou (setiny mm) používají k odstraňování zubního kamene.
Odkazy[edit | edit source]
Související články[edit | edit source]
- Ultrazvuk/Diagnostické aplikace ultrazvuku
- Dopplerovská echokardiografie
- Dopplerovská ultrasonografie
- Piezoelektrický jev
- Ultrasonografie (2. LF UK)
Externí odkazy[edit | edit source]
- Ultrazvuk (česká wikipedie)
- Ultrasound (anglická wikipedie)
- Janík Václav: Ultrasonografie. Multimediální podpora výuky klinických a zdravotnických oborů :: Portál 3. lékařské fakulty UK [online] 14.3.2011, poslední aktualizace 23.11.2011 [cit. 2011-12-22] Dostupný z WWW: <http://portal.lf3.cuni.cz/clanky.php?aid=92>. ISSN ISSN 1804-3143
- echopedia.org
- Rychlá sonografická vyšetření FAST a EFAST www.prolekare.cz
Zdroj[edit | edit source]
- KUBATOVA, Senta. Biofot [online]. [cit. 2011-01-31]. <https://uloz.to/!CM6zAi6z/biofot-doc>.