Презентация "Ультразвук в медицине" по физике – проект, доклад

Ультразвук в медицине

План

Рождение ультразвука; Ультразвуковое исследование; Вредно ли ультразвуковое исследование? Лечение ультразвуком; Вредно ли ультразвуковое лечение? Ультразвук в помощь фармакологам.

Рождение ультразвука

В 1880 году французские физики, братья Пьер и Поль Кюри, заметили, что при сжатии и растяжении кристалла кварца с двух сторон на его гранях, перпендикулярных направлению сжатия, появляются электрические заряды. Это явление было названо пьезоэлектричеством. Ланжевен попробовал зарядить грани кварцевого кристалла электричеством от генератора переменного тока высокой частоты. При этом он заметил, что кристалл колеблется в такт изменению напряжения. Чтобы усилить эти колебания, ученый вложил между стальными листами-электродами не одну, а несколько пластинок и добился возникновения резонанса – резкого увеличения амплитуды колебаний. Эти исследования Ланжевена позволили создавать ультразвуковые излучатели различной частоты. Позже появились излучатели на основе титаната бария, а также других кристаллов и керамики, которые могут быть любой формы и размеров.

Ультразвуковое исследование

В настоящее время ультразвуковая диагностика получила широкое распространение. В основном при распознавании патологических изменений органов и тканей используют ультразвук частотой от 500 кГц до 15 МГц. Звуковые волны такой частоты обладают способностью проходить через ткани организма, отражаясь от всех поверхностей, лежащих на границе тканей разного состава и плотности. Принятый сигнал обрабатывается электронным устройством, результат выдается в виде кривой (эхограмма) или двухмерного изображения (т.н. сонограмма – ультразвуковая сканограмма).

Вредно ли ультразвуковое исследование?

Вопросы безопасности ультразвуковых исследований изучаются на уровне международной ассоциации ультразвуковой диагностики в акушерстве и гинекологии. На сегодняшний день принято считать, что никаких отрицательных воздействий ультразвук не оказывает. Применение ультразвукового метода диагностики безболезненно и практически безвредно, так как не вызывает реакций тканей. Поэтому противопоказаний для ультразвукового исследования не существует. Благодаря своей безвредности и простоте ультразвуковой метод имеет все преимущества при обследовании детей и беременных.

Лечение ультразвуком

В настоящее время лечение ультразвуковыми колебаниями получили очень большое распространение. Используется, в основном, ультразвук частотой от 22 – 44 кГц и от 800 кГц до 3 МГц. Глубина проникновения ультразвука в ткани при ультразвуковой терапии составляет от 20 до 50 мм, при этом ультразвук оказывает механическое, термическое, физико-химическое воздействие, под его влиянием активизируются обменные процессы и реакции иммунитета. Ультразвук используемых в терапии характеристик обладает выраженным обезболивающим, спазмолитическим, противовоспалительным, противоаллергическим и общетонизирующим действием, он стимулирует крово- и лимфообращение, как уже было сказано, процессы регенерации; улучшает трофику тканей. Благодаря этому ультразвуковая терапия нашла широкое применение в клинике внутренних болезней, в артрологии, дерматологии, отоларингологии и др.

Ультразвуковые процедуры дозируются по интенсивности используемого ультразвука и по продолжительности процедуры. Обычно применяют малые интенсивности ультразвука (0,05 – 0,4 Вт/см2), реже средние (0,5 – 0,8 Вт/см2). Ультразвуковую терапию можно проводить в непрерывном и импульсном режимах ультразвуковых колебаний. Чаще применяют непрерывный режим воздействия. При импульсном режиме уменьшаются тепловой эффект и общая интенсивность ультразвука. Импульсный режим рекомендуется при лечении острых заболеваний, а также для ультразвуковой терапии у детей и пожилых людей с сопутствующими заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Ультразвук воздействует лишь на ограниченную часть тела площадью от 100 до 250 см2, это рефлексогенные зоны или область поражения .

Вредно ли ультразвуковое лечение?

Внутриклеточные жидкости меняют электропроводность и кислотность, изменяется проницаемость клеточных мембран. Некоторое представление об этих событиях дает обработка крови ультразвуком. После такой обработки кровь приобретает новые свойства – активизируются защитные силы организма, повышается его сопротивляемость инфекциям, радиации, даже стрессу. Эксперименты на животных показывают, что ультразвук не оказывает мутагенного или канцерогенного действия на клетки – время его воздействия и интенсивность настолько незначительны, что такой риск практически сводится к нулю. И, тем не менее, врачи, основываясь на многолетнем опыте использования ультразвука, установили некоторые противопоказания для ультразвуковой терапии. Это – острые интоксикации, болезни крови, ишемическая болезнь сердца со стенокардией, тромбофлебит, склонность к кровотечениям, пониженное артериальное давление, органические заболевания Центральной Нервной Системы, выраженные невротические и эндокринные расстройства. После многолетних дискуссий, приняли, что при беременности ультразвуковое лечение назначать также не рекомендуется.

Ультразвук в помощь фармакологам.

За последние 10 лет появилось огромное количество новых лекарственных препаратов, выпускаемых в виде аэрозолей. Они часто используются при респираторных заболеваниях, хронических аллергиях, для вакцинации. Аэрозольные частицы размером от 0,03 до 10 мкм применяют для ингаляции бронхов и легких, для обработки помещений. Их получают с помощью ультразвука. Если такие аэрозольные частицы зарядить в электрическом поле, то возникают еще более равномерно рассеивающиеся (т.н. высокодисперсные) аэрозоли. Обработав ультразвуком лекарственные растворы, получают эмульсии и суспензии, которые долго не расслаиваются и сохраняют фармакологические свойства. Весьма перспективной оказалась и транспортировка липосом – жировых микрокапсул, заполненных лекарственными препаратами, в ткани, предварительно обработанные ультразвуком. В тканях, подогретых ультразвуком до 42 – 45*С, сами липосомы разрушаются, а лекарственное вещество попадает внутрь клеток сквозь мембраны, ставшие проницаемыми под действием ультразвука. Липосомный транспорт чрезвычайно важен при лечении некоторых острых воспалительных заболеваний, а также в химиотерапии опухолей, поскольку лекарства концентрируются только в определенной области, почти не затрагивая другие ткани.

Использованная литература:

«Детская энциклопедия», том 3; Москва, «Просвещение»; 1966 Большой толковый медицинский словарь «Oxford»; Москва, «Вече», «АСТ»; 1998 «Популярная медицинская энциклопедия»; Москва, «Оникс», «Альянс-В»; 1998 Выборка из журналов «Наука и жизнь», 1996 «Малая медицинская энциклопедия», 1994 Брошюра «Физика и медицина» Ресурсы Глобальной компьютерной сети

Конец. Спасибо за внимание.