اولتراسوند چیست؟ کاربردهای Ultrasound در پزشکی و صنایع
اولتراسوند ((Ultrasound؛ روشی درمانی است که اغلب توسط فیزیوتراپیست‌ها استفاده می‌شود، هرچند کاربردهای دیگری هم دارد. امواج اولتراسوند توسط وسیله‌ای به نام پروب اولتراسوند، مستقیماً روی پوست اعمال می‌شوند. قبل از قرارگیری پروب روی پوست از یک ژل انتقال‌دهنده استفاده می‌شود. امواج مافوق صوت توسط ارتعاشات مکانیکی سر دستگاه اولتراسوند تولید می‌شوند. در ادامه بیشتر در مورد این روش می‌خوانید.
معنی لغوی
کلمه سونوگرافی از واژه انگلیسی sound به معنی «صوت» و graphic به معنی «شکل» گرفته شده و ultrasound نیز از دو کلمه “ultra” به معنی ماورا و “sound” به معنی صوت تشکیل شده است.
اولتراسوند چیست؟
در فیزیک اصطلاح «اولتراسوند» به تمام انرژی صوتی با فرکانس بالاتر از شنوایی انسان (20000 هرتز یا 20 کیلوهرتز) اطلاق می شود. به بیان دیگر، اولتراسوند فرمی از انرژی صوتی است که نفوذ عمیقی در بافت‌های نرم دارد و جهت به وجود آوردن گرمای عمقی در بافت‌های نرم بدن همچون عضلات و تاندون‌ها و لیگامان‌ها کاربرد دارد. دستگاه اولتراسوند یکی از مهمترین دستگاه‌های فیزیوتراپی در کاهش التهاب و کلاژن‌سازی است.
از کاربردهای درمانی این امواج فراصوت می‌توان به ارسال امواج برای خرد کردن سنگ‌های داخل کلیه و داغ کردن و از بین بردن بافت‌های بیمار اشاره کرد. تصویربرداری اولتراسوند هم روشی است که از امواج صوتی برای تعامل بین بافت‌ها استفاده می‌کند و در واقع یک منبع انرژی جهت تشکیل تصویر است. همانطور که گفتیم این امواج، امواجی مکانیکی هستند که از میان بافت عبور می‌کنند و در نهایت سبب تشکیل تصویر می‌شوند.
به زبان ساده، اثر درماني امواج اولتراسوند اغلب ناشي از افزايش دما در بافت‌هاي تحت تـابش است، هـر چنـد اثـرات غيرحرارتـي ماننـد كاويتاسيون هم اهميت درماني دارند. مقدار حرارت ايجاد شده به شدت و فركانس امواج اولتراسوند بستگي دارد. کمربند اولتراسوند می‌تواند به کاهش دردهای کمر کمک کند. دستگاه التراسونیک نیز یکی از دستگاه‌های آزمایشگاهی است که در صنعت‌های مختلف از آن برای انتقال امواج صوتی استفاده می‌شود.
کاربرد اولتراسوند در پزشکی
تصویربرداری با اولتراسوند کاربردهای زیادی در پزشکی دارد که در اینجا به بررسی آنها می‌پردازیم:
اولتراسوند در بارداری
تصاویر اولتراسوند کارایی فراوانی در بارداری دارد مثل اینکه وجود دوقلوها یا چند قلوها را نشان می‌دهد. بعضی معضلات مثل نقص‌های هنگام تولد، موقعیت بریچ و مسائل جفت هم در غربالگری با این سونوگرافی مشخص می‌شود. این امواج فراصوت در تعیین جنسیت و اندازه جنین هم کاربرد دارند.
تشخیص
اولتراسوند در شناسایی شرایط روی اندام‌ها و بافت‌های نرم بدن مثل قلب و رگ‌های خونی، کلیه، مثانه، رحم، پانکراس، طحال، کیسه صفرا، چشم‌ها، تیروئید و بیضه‌ها هم کاربرد دارد. البته امواج صوتی از استخوان‌های متراکم یا بخش‌هایی از بدن که دارای گاز هستند -مثل روده- رد نمی‌شوند.
کاربردهای درمانی
اولتراسوند درمانی؛ روشی است که اغلب توسط فیزیوتراپیست‌ها استفاده می‌شود. امواج اولتراسوند از نوع مکانیکی و امواج صوتی هستند که به وسیله یک کریستال پیزوالکتریک که داخل پروب اولتراسوند هستند، ایجاد می‌شوند. این ارتعاشاتی که به بدن انتقال می‌یابند، منجربه لرزش سلول‌ها در بافت‌های زیر پوست می‌شوند.
این لرزش و حفره سازی‌هایی که در اثر امواج فراصوت در بافت به وجود می‌آید، سبب حرارت عمقی، بهبود گردش خون، تسریع بازسازی بافت و کم شدن چسبندگی بافت‌ها می‌شوند. در حالتی که آسیب حاد است و هدف کاستن التهاب هست، به جای استفاده از جریان مداوم امواج، از گونه مقطعی و موضعی استفاده می‌شود. این امواج صوتی در معالجه کمردرد و درمان زانودرد نیز کاربرد دارد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.
کاربرد اولتراسوند در درمان زانودرد
اولتراسوندتراپی یک شیوه درمانی فیزیکی است که جهت کاهش درد زانو به کار برده می‌شود. در این روش از امواج صوتی است برای ایجاد گرمای عمیق در بافت زانوی آسیب دیده استفاده می‌شود. این درمان غیرتهاجمی همراه با تجویز دارو بسیار مناسب است. زانوبندهایی هم که از امواج اولتراسوند استفاده می‌کنند برای کاهش درد در بیماران مبتلا به بیماری‌هایی مثل آرتروز زانو کاربرد فراوانی دارند.
بیشتر بخوانید : اسپیلاوایزر زانوبند فراصوت بهترین راه برای درمان زانو درد
درمان کمردرد
امواج اولتراسوند برای درمان کمردرد نیز بسار پرکاربرد است. برای این کار؛ یک متخصص، دستگاهی را روی پوست در قسمت پایین کمر حرکت می‌دهد. این دستگاه ارتعاشاتی را به وجود می‌آورد که از پوست عبور می‌کنند. این امواج با انتقال گرما و انرژی به اندام‌های مورد نظر، درد را کاهش می‌دهند و درمان را تسریع می‌بخشند. کمربندهایی که از امواج الوتراسوند برای کاهش درد کمر استفاده می‌کنند هم پرکاربرد و مفید هستند
بیشتر بخوانید: تیلاکس پرو | تاثیر کمربند فراصوت تیلاکس بر روی انواع کمر درد
اولتراسوند تراپی
همانطور که گفتیم اولتراسوند به طور گسترده در کلينيک‌هاي فيزيوتراپي توسط فيزيوتراپیست‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اولتراسوند تراپي هم به عنوان یک تکنولوژی جدید، تصويري ايجاد نمي‌شود، بلکه لرزشي ايجاد مي‌شود که به بافت منتقل مي‌شود. این امواج فراصوت عمدتا در درمان آسیب های اسکلتی-عضلانی به کار می رود.
برای تحقیقات پزشکی، استفاده از این امواج فراصوت تراپی تأثیر خوبی بر سلول‌های بافت نرم سیستم متابولیسم دارد. در نتیجه، سلول‌های متابولیسم که تحت اولتراسوند تراپی قرار می‌گیرند، باعث بهبودی جریان خون در داخل بدن می‌شوند. گرمای اولتراسوند می‌تواند در این روند نیز بسیار تأثیرگذار باشد. بنابراین، طبق علم پزشکی، استفاده از اولتراسوند تراپی برخی از زخم‌ها مانند زخم جراحی را بهبود می‌بخشد.
در اولتراسوند تراپی، متخصص ابتدا ژل کوپلینگ انتقال را روی پوست می‌زند و سپس سر پروب اولتراسوند را روی پوست مورد نظر حرکت می‌دهد. هماطنور که گفتیم این امواج فراصوت در طب فیزیکی برای درمان آسیب‌دیدگی‌های تاندون و رباط به کار برده می‌شود. اولتراسوند تراپی کمک می‌کند تا آسیب‌های تاندون سریع‌تر التیام یابد و با افزایش تولید فیبر کلاژن، استحکام تاندون در دراز مدت به حداکثر برسد. همچنین این امواج فراصوت، درد مربوط به مفصل‌های مبتلا به آرتریت را نیز تحت کنترل درمی‌آورد.
اولتراسوند برای تشخیص علت کمردرد نیز می‌تواند مفید واقع شود.
چه روشی برای تصویربرداری از کلیه مناسب‌تر است؟
سونوگرافی اورودینامیکی در مقایسه با سونوگرافی معمولی به دلیل توانایی تصویربرداری از مثانه، حالب و کلیه مفیدتر است. سونوگرافی معمولی نمی‌تواند اندازه و اتساع مثانه را به طور دقیق نشان دهد با این حال، این بدان معنا نیست که سونوگرافی معمولی باید به طور کامل حذف شود.
اولتراسوند در روند زایمان مفید است
طبق تحقیقات منتشر شده در 10 آگوست سال جاری در مجله آمریکایی زنان و زایمان، سونوگرافی شکمی می‌تواند پایین آمدن سر جنین را بررسی کرده و در زایمان طبیعی برای جنینی که زاویه سرش تغییر کرده، کمک کند. گروهی از محققان دریافتند که سونوگرافی زیر شکمی امکان پذیر است و در اندازه‌گیری‌های اولتراسوند از طریق ناحیه شکمی، به ویژه در مراحل اولیه زایمان، کاربرد دارد.
معاینه سونوگرافی از ناحیه سر جنین برای بیشتر پزشکان آسان‌تر است و زنان هم قبل از معاینات بالینی واژینال، سونوگرافی شریانی را ترجیح می دهند. اسکن شکمی هم برای زنان قابل قبول‌تر است.
تشخیص آدنومیوز
آدنومیوز نه تنها یک معضل در زندگی زنان بزرگسال است، بلکه دختران نوجوان را هم عمدتا به شکل خفیف تا متوسط درگیر می‌کند و با علائم دردناکی همراه است. در نوجوانان تشخیص آدنومیوز از طریق سونوگرافی امکان پذیر است و می‌توان به کمک آن درمان مناسب را تعیین کرد.
اولتراسوند ممکن است جایگزین جراحی شود
افزایش فشار داخل جمجمه ای (ICP) یا فشار مغزی ممکن است منجر به آسیب مغزی شود و می‌تواند بر اثر تصادف یا بیماری ایجاد شود. در همه موارد مهم است که فشار مغزی را در اسرع وقت تشخیص دهیم تا درمان آسان‌تر و موثرتر شود.
فشار مغز در حال حاضر به طور مستقیم با استفاده از روش‌هایی گران و بعضاً دارای عارضه اندازه‌گیری می‌شود. سونوگرافی برای اندازه‌گیری فشار مغز علاوه بر اینکه راحت و ارزان‌تر است، عوارض جانبی بسیار کمی هم برای بیمار دارد.
غربالگری سرطان سینه
محققان دانشگاه بریتیش کلمبیا و دانشگاه پیتسبورگ در پژوهش جدید خود استفاده از سونوگرافی را به عنوان یک روش غربالگری تکمیلی برای زنان که تحت ماموگرافی دیجیتال یا توموسنتز دیجیتال پستان (DBT) قرار گرفتند، مورد بررسی قرار دادند. آنها دریافتند MRI و روش‌های غربالگری مبتنی بر ماموگرافی برای بهبود میزان تشخیص سرطان نسبت به سونوگرافی بهتر است. عده‌ای از پزشکان معتقدند شاید در آینده شاهد بسته شدن فصل آزمایشات سونوگرافی باشیم.
برخی دیگر اما معتقدند که سونوگرافی هنوز در غربالگری سینه نقش دارد. آنها می‌گویند که سونوگرافی، با همه محدودیت‌های خود، یک گزینه مهم برای غربالگری تکمیلی در زنان است و نیازی به تزریق ماده داخل وریدی ندارد.
بیشتر بخوانید: دانسته‌هایتان در مورد سرطان سینه را تکمیل کنید
تشخیص کولیت اولسروز
براساس مطالعه‌ای جدید که در ماه آگوست سال جاری منتشر شد، اولتراسوند (IUS) می‌تواند جایگزین موثری برای انجام آندوسکوپی برای ارزیابی فعالیت بیماری در مبتلایان به کولیت اولسروز باشد، مگر در بیماران مبتلا به پروکتیت.
متخصصان در حال توسعه درمان‌های جدید سرطان با اولتراسوند هستند
محققان استفاده از امواج صوتی را برای هدف قرار دادن و از بین بردن تومورهای سرطانی کاربردی می‌دانند. در حالی که پزشکان از دهه 1950 از سونوگرافی به عنوان یک ابزار تصویربرداری پزشکی استفاده می‌کنند، متخصصان دانشگاه واترلو کانادا از مدل‌هایی استفاده می‌کنند که به چگونگی عملکرد اولتراسوند با شدت بالا (HIFU) در سطح سلولی کمک می‌کند.
این مطالعه نشان داد که این فناوری با خطر کمی برای بیماران قابل استفاده است. یکی از موانعی که محققان در حال تلاش برای غلبه بر آن هستند، این است که در هدف قرار دادن سلول‌های سرطانی، HIFU خطری برای بافت سالم ایجاد می‌کند. وقتی از HIFU برای از بین بردن تومورها یا ضایعات سرطانی استفاده می‌شود، امید این است که بافت سالم از بین نرود. همین امر هنگام تمرکز امواج صوتی شدید روی تومور روی استخوان که در آن انرژی گرمایی زیادی آزاد می‌شود، صدق می‌کند. محققان در تلاش هستند تا بفهمند گرما چگونه از بین می‌رود و آیا به مغز استخوان آسیب می‌رساند یا خیر.
امواج شاک ويو
يکي از جديدترين شیوه‌های درمان اختلالات اسکلتي-عضلاني، استفاده از امواج شاک ويو است. شاک ويو، امواج پر قدرت، با انرژي زياد و دامنه بالا هستند و مثل اولتراسوند، جزو امواج صوتي محسوب می‌شوند. موج شاک ويو، رفتار ضربه‌اي دارد، یعنی در هر پالس، فشاری در يک بازه زمانی خیلی کوتاه با شيب خیلی تند، به میزان حداکثر مي‌رسد. اين صعود ناگهاني و شيب تند از فاکتورهای اساسی موج شاک ويو است.
کاربردهای دستگاه سونوگرافی
دستگاه سونوگرافی در اصل شامل یک مبدل، مولد پالس فرستنده، تقویت‌کننده‌های جبران کننده، واحد کنترل فوکوس، پردازنده‌های دیجیتالی و سیستم‌هایی برای نمایش است. این دستگاه در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:
- معاینه شکمی
- معاینه قلبی
- معاینه پیش از زایمان
- معاینات سلامت زنان
- معاینات اورولوژی
- معاینات عروق مغزی
- معاینه پستان
- بررسی تکه‌های کوچک بافت
- معاینات و بررسی وضعیت کودکان
- آزمایش‌ها و بررسی‌های قبل از عمل
خلاصه
استفاده از امواج اولتراسوند؛ یکی از روش‌های درمانی است که کاربرد فراوانی در فیزیوتراپی دارد. از این شیوه جهت گرمادهی عمقی به بافت‌های نرم و سخت همچون عضله، تاندون، رباط و مفصل استفاده می‌شود. افزایش دمای بافت‌ها که با استفاده از این امواج فراصوت صورت می‌پذیرد، می‌تواند به کاستن درد یاری برساند. گرمای منتقل شده به بافت‌ها به وسیله این امواج فراصوت؛ به تقویت قدرت کشش عضله و تاندون سفت شده هم کمک شایانی می‌کند.