O ultrazvuku

Historie vývoje

Mezinárodní aspekt

Ve srovnání s optickými metodami, jako je infračervená a ultrafialová, začal ultrazvuk relativně pozdě, s historií méně než 100 let. Od konce 19. století do začátku 20. století, po objevení piezoelektrického jevu a inverzního piezoelektrického jevu ve fyzice, lidé vyřešili metodu využití elektronické technologie ke generování ultrazvukových vln, která rychle otevřela historickou kapitolu vývoj a propagace ultrazvukové technologie.

V roce 1922 byla poprvé navržena definice ultrazvuku a ultrazvuk se stal zcela novým pojmem. První patent na vynález ultrazvukové terapie se objevil v Německu;

V roce 1939 byly publikovány literární zprávy o klinických účincích ultrazvukové terapie.

Koncem 40. let se v Evropě a ve Spojených státech objevila ultrazvuková terapie. Až na první mezinárodní lékařské ultrazvukové akademické konferenci konané v roce 1949 došlo k výměně příspěvků o ultrazvukové terapii, která položila základ pro rozvoj ultrazvukové terapie. V roce 1956 bylo na Druhé mezinárodní konferenci o ultrazvukové medicíně publikováno mnoho prací a ultrazvuková terapie vstoupila do fáze praktické zralosti.

Domácí aspekt

V Číně se obor ultrazvukové terapie rozjel o něco později. Na počátku 50. let 20. století provádělo ultrazvukovou terapii jen několik nemocnic. V roce 1950 byl v Pekingu poprvé použit ultrazvukový terapeutický přístroj o vlnové délce 430 μm k léčbě různých nemocí a postupně byl prosazován v 50. letech 20. století. A mít domácí vybavení. Publikované zprávy v literatuře začaly v roce 1957. V 70. letech 20. století existovaly různé typy domácích ultrazvukových terapeutických nástrojů a ultrazvuková terapie byla popularizována ve velkých nemocnicích po celé zemi.

Za více než 40 let velké nemocnice po celé zemi nashromáždily značné množství dat a relativně bohaté klinické zkušenosti. Zejména na počátku 80. let 20. století byly ultrazvuková mimotělní mechanická vlnová litotrypse a ultrazvuková chirurgie zásadním průlomem v historii léčby kamenných onemocnění. Nyní byla propagována a aplikována mezinárodně. Vysoce intenzivní fokusovaný ultrazvuk pro neinvazivní chirurgii učinil ultrazvukovou terapii důležitou součástí současné lékařské techniky. V 21. století byla chirurgie zaměřená na ultrazvuk (HIFU) oslavována jako nejnovější technologie v léčbě nádorů 21. století.

Účinek

Ultrazvukový efekt: Když se ultrazvuková vlna šíří v médiu, v důsledku interakce mezi ultrazvukovou vlnou a médiem se médium změní, což má za následek řadu mechanických a elektromagnetických ultrazvukových efektů, včetně následujících dvou efektů:

1. Mechanické účinky. Mechanické působení ultrazvuku může podporovat emulgaci kapalin, zkapalňování gelů a disperzi pevných látek. Když se v ultrazvukovém tekutém médiu vytvoří stojatá vlna, drobné částice suspendované v tekutině kondenzují v uzlu v důsledku působení mechanické síly a vytvářejí periodickou akumulaci v prostoru. Při šíření ultrazvukových vln v piezoelektrických materiálech a magnetostrikčních materiálech je indukovaná elektrická polarizace a indukovaná magnetizace způsobena mechanickým působením ultrazvukových vln.

2. Kavitace. Při aplikaci ultrazvukových vln na kapalinu může vzniknout velké množství malých vzduchových bublinek. Jedním z důvodů je, že v kapalině dochází k místnímu tahovému napětí za vzniku podtlaku a snížení tlaku způsobí, že plyn původně rozpuštěný v kapalině je přesycený a uniká z kapaliny jako malé bublinky. Dalším důvodem je, že silné tahové napětí „roztrhne“ kapalinu na kusy do dutiny zvané kavitace. Uvnitř dutiny je kapalina-pára nebo jiný plyn rozpuštěný v kapalině, případně i vakuum. Malé bublinky vytvořené kavitací dále rostou nebo náhle prasknou. Když praskne, okolní kapalina se náhle vrhne do bubliny, aby vytvořila vysoký tlak, a současně se vytvoří rázová vlna. Vnitřní tření doprovázené kavitací může tvořit elektrický náboj a v bublině se vlivem výboje generuje jev luminiscence. Většina technik pro sonikaci v kapalinách souvisí s kavitací.