Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Механические_колебания_и_волны_Основы_биоакустики

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
07.11.2022
Размер:
3.61 Mб
Скачать

АУДИОМЕТРИЯ

- комплекс методов исследования остроты слуха путём предъявления человеку стандартизированных по частоте и интенсивности звуков.

1.Шёпотной речью;

2.с помощью камертонов;

3.с помощью аудиометра.

Аудиометр – прибор, генерирующий электрические колебания разных частот с регулируемой интенсивностью.

От аудиометра колебания передаются обследуемому через наушники, в которых они преобразуются в звуки (простые тоны).

Определяют пороги слышимости (минимальные интенсивности, вызывающие слуховые ощущения) звуков различных частот для каждого уха и получают аудиограмму.

ЗВУКОВЫЕ МЕТОДЫ В МЕДИЦИНЕ

- это методы, в которых звук несёт информацию об определённых внутренних процессах.

1. АУСКУЛЬТАЦИЯ

 

 

 

выслушивание звуков,

2. АКУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД

возникающих при

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

дыхании и работе

КРОВИ -прослушивание

сердца или других

 

тонов Короткова.

внутренних органов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ПЕРКУССИЯ - выстукивание, изучение положения и состояния внутренних органов по отраженному звуку.

4. ФОНОКАРДИОГРАФИЯ - запись звуков, возникающих

при работе сердца.

УЛЬТРАЗВУК И СПОСОБЫ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Ультразвук – упругая продольная механическая волна частотой больше 20 000 Гц. Может иметь высокую интенсивность за счёт того, что она прямо пропорциональна частоте волны в квадрате.

 

 

 

 

 

I интенсивность

I

1

 

2

2

частота

2

 

A

 

 

 

 

 

плотность

 

 

 

 

 

A амплитуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скорость

Способы получения ультразвука:

Обратный пьезоэлектрический эффект – возникновение ультразвука

(свыше 200 кГц) при воздействии на пьезокристалл переменным

 

 

 

электрическим полем

E E

cost

 

max

 

Магнитострикционный метод - возникновение ультразвука (до 200 кГц) при воздействии на ферромагнетик переменным магнитным полем

H Hmax cos t

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

1. Имеет высокую частоту, то есть малую

2. Интенсивность УЗ может быть

длину волны. Потому мало подвергается

увеличена специальными

дифракции, а, следовательно, способен

акустическими линзами.

распространяться узкими и

 

 

 

 

 

 

направленными пучками.

 

 

 

 

 

 

3. На границе между средами часть

 

4. Часть УЗ волн проходит во

 

вторую среду, частично

УЗ волн отражается. Коэффициент

 

 

поглощается в ней, и выходит

отражения УЗ зависит от

 

 

наружу.

соотношения акустических

 

 

 

 

 

 

 

импедансов (сопротивлений) сред.

 

 

I0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Акустический импеданс среды

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент отражения УЗ

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

Z

2

 

 

 

 

. .d

 

 

k

1

 

 

 

 

 

 

I=I0 e

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

2

 

 

 

Относительно низкочастотный УЗ

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лучше поглощается.

ПЕРВИЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА

А. механическое действие (вызывает колебания частиц и явление кавитации – образования в жидкости пузырьков, заполненных воздухом, которые «схлопываются», выделяя значительные количества энергии).

Б. тепловое действие (связано с превращением механической энергии колебания частиц в тепловую энергию, а также выделением теплоты при кавитации).

В. физико-химическое действие (ускорение физических и химических процессов из-за механического перемешивания и повышения температуры).

1. В диагностике применяют УЗ малой интенсивности (до 0,1 Вт/см2), который не оказывает биологического действия.

2. В ультразвуковой физиотерапии применяют УЗ средней интенсивности

(до 1 Вт/см2). Имеет позитивные биологические эффекты.

3. В ультразвуковой хирургии применяют УЗ высокой интенсивности

(свыше 3 Вт/см2). Оказывает разрушающее действие.

УЛЬТРАЗВУК В ТЕРАПИИ И ХИРУРГИИ

1. Ультразвуковая физиотерапия

локальное воздействие УЗ средней интенсивности, которое за счёт местного (микромассаж, нагревание, ускорение реакций и т.д.) и рефлекторного компонентов вызывает активацию процессов метаболизма и обмена веществ в участке тела, на который воздействуют УЗ.

2. В стоматологии - снятия зубного камня, налёта с зубов (безболезненно, бескровно, быстро). При этом не травмируется слизистая оболочка, обеззараживаются «карманы» полости рта.

3.Внутрисосудистая сонотерапия – очищение сосудов с помощью УЗ сосудов от отложений холестерина.

4.Изготовление лекарств с помощью ультразвука

(получение эмульсий, порошков, выделение лечебных соков из лекарственного сырья и т.д.)

5.Стерилизация медицинских инструментов и лекарственных веществ (вследствие кавитации происходит разрушение микроорганизмов)

УЛЬТРАЗВУК В ХИРУРГИИ

1.Использование фокусированного УЗ для локального разрушения патологических структур в органах тела без повреждения окружающих тканей (интенсивность УЗ достигает сотен и даже тысяч Вт/см2). Литотрипсия метод разрушения камней в печени и почках фокусированным ультразвуком.

2.УЗ-инструменты, рабочий конец которых имеет вид скальпеля, пилки, иглы (+ снижают усилие хирурга, травматизм операции; кровоостанавливающий, обезболивающий, стерилизующий эффект).

Используют в ЛОР-хирургии, офтальмологии, ортопедии.

УЛЬТРАЗВУК В ДИАГНОСТИКЕ

Исходя из особенностей распространения УЗ существует 2 принципа, на которых может быть основано использование ультразвука в диагностике:

1.Трансдукция – диагностика по интенсивности УЗ после прохождения через тело человека (используется редко).

2.Эхолокация – диагностика по интенсивности отражённого УЗ.

Эхография – это метод ультразвуковой диагностики, позволяющий получить изображения внутренних структур тела человека на основе отражения УЗ от границ сред, обладающих разным акустическим импедансом.

Современная аппаратура позволяет наблюдать внутренние структуры тела человека в реальном режиме времени, в связи с чем некоторые разновидности эхографии получили название эхоскопии.

УЛЬТРАЗВУК В ДИАГНОСТИКЕ

Для проведения УЗИ необходим

ультразвуковой датчик, в

котором:

1.на основе обратного пьезоэлектрического эффекта генерируются ультразвуковые волны (источник УЗ).

2.Детектор отражённого ультразвука на основе прямого пьезоэффекта генерирует электрический сигнал пропорциональной амплитуды.

3.Электрический сигнал передаётся на регистрирующее устройство, где визуализируется.

Сигнал к регистрирующему устройству

Источник

Детектор

УЗ

УЗ