Ультразвук та його застосування в науці і медицині
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Сучасні ультразвукові апарати допомагають лікарям діагностувати і лікувати широкий спектр станів, травм і розладів. І в той час коли ультразвук сьогодні знаходиться на передньому краї медицини, наука про нього вперше з’явилася в 1794 році. Саме тоді італійський біолог на ім’я Лаззаро Спалланцані виявив, що кажани використовують звукові хвилі, щоб за їх допомогою орієнтуватися навіть у повній темряві. Оригінальні ультразвукові системи були винайдені для того, щоб інспектори могли виявити виробничі помилки або дефекти в металі транспортних кораблів. Пізніше ультразвук був адаптований для надання грубих зображень у лікарнях Глазго в 1950-х роках.
Як працює ультразвук?
Часи з тих пір, безумовно, змінилися, але наука про сучасні ультразвукові системи в основному не змінилася. Ультразвукові апарати використовують високочастотні звукові хвилі, які знаходяться вище діапазону людського слуху (частоти понад 20000 Гц). Звукові хвилі генеруються і спрямовані на різні частини тіла. Потім зображення створюється на основі того, скільки часу знадобилося для відображення сигналу назад. Подібно кажанам, що летять в темряві, звукові хвилі створюють плавне цифрове зображення основних структур тіла (органів), без необхідності оперувати пацієнта, щоб побачити проблему.
Ультразвукова технологія в даний час настільки чутлива, що в режимі реального часу може визначати потік крові до тканин і органів. Це робить ультразвукові апарати цінним діагностичним та лікувальним інструментом, який може допомогти виключити або поставити діагноз. Ультразвук безпечний, ефективний і швидкий. Для більшості ультразвукових досліджень потрібно годину або менше.
Використання ультразвуку
Ультразвук часто використовується, щоб допомогти лікарям візуалізувати структури та органи черевної порожнини. Він також використовується для направлення голки при певних видах ін’єкційної терапії. Інші види використання ультразвуку включають в себе:
- УЗД плоду для оцінки стану здоров’я плода під час вагітності
- Сонометрія кісток, для визначення крихкості кісток
- Біопсія під ультразвуковим контролем
- Оцінка жовчного міхура
- Ультразвук може визначити здоров’я дитячого мозку, хребта, серця і стегон
- Офтальмологічний УЗД для візуалізації очних структур
- УЗД молочних залоз, щоб допомогти оцінити здоров’я тканин молочної залози
- Ультразвукова доплерографія для прослуховування серцебиття плода
- Ультразвукова доплерографія для оцінки кровотоку та інших внутрішніх структур і органів
- Ехокардіограма для перегляду серця і кровотоку
Ультразвук також можна використовувати для дослідження внутрішніх органів, таких як сечовий міхур, селезінка, печінка, щитовидна залоза, підшлункова залоза, нирки та інші органи.
Ультразвук може допомогти діагностувати такі проблеми, як заблоковані або звужені кровоносні судини, зниження припливу крові до органів, інфекції, пухлини і кісти, застійна серцева недостатність, пошкодження в результаті серцевого нападу, проблеми з серцевими клапанами і багато іншого. Загалом, наука про те, як літають кажани, створила універсальний, рятувальний інструмент для клінік, лікарень і кабінетів лікарів по всьому світу.
Переклад з англійської.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.