- •Оглавление
- •Часть I. Теоретические основы акустики 8
- •Глава 1. Немного истории 8
- •Глава 3. Ультразвук и его свойства 66
- •Часть II. Ультразвуковая аппаратура 115
- •Глава 1. Введение в ультразвуковую аппаратуру 115
- •Глава 2. Схемы и характеристики аппаратуры 136
- •Глава 3. Алгоритм обработки изображений при уз-диагностике 188
- •Часть III. Применение ультразвука 218
- •Глава 1. Применение ультразвука в промышленности 218
- •Глава 2. Применение ультразвука в медицине 246
- •Глава 3. Применение ультразвука в фармации 263
- •Вступление
- •Часть I. Теоретические основы акустики Глава 1. Немного истории
- •1.1. Открытия в области звуковых колебаний
- •1.2. Рождение ультразвука
- •Глава 2. Волны и колебания
- •2.1. Колебания
- •2.1.1. Периодическое движение
- •2.1.2. Свободные колебания
- •2.1.3. Маятник; кинематика его колебаний
- •2.1.4. Гармоническое колебание. Частота
- •2.1.5. Динамика гармонических колебаний
- •2.1.6. Период
- •2.1.7. Сдвиг фаз
- •2.1.8. Вынужденные колебания
- •2.1.9. Резонанс
- •2.2. Волны
- •2.2.1. Поперечные волны в шнуре
- •2.2.2. Продольные волны в столбе воздуха
- •2.2.3. Звуковые колебания
- •2.2.4. Музыкальный тон. Громкость и высота тона
- •2.2.5. Акустический резонанс
- •2.2.6. Шумы
- •2.2.7. Волны на поверхности жидкости
- •2.2.8. Скорость распространения волн
- •2.2.9. Радиолокация, гидроакустическая локация и звукометрия
- •2.2.10. Отражение волн
- •2.2.11. Отражение плоских волн
- •2.2.12. Перенос энергии волнами
- •2.3. Звук и его характеристики
- •2.3.1 Звуковые колебания
- •2.3.2. Высота звука
- •2.3.3. Громкость звука
- •2.3.4. Тембр звука
- •2.3.5. Восприятие созвучий
- •2.3.6. Устройство уха. Резонансная теория Гельмгольца
- •Глава 3. Ультразвук и его свойства
- •3.1. Что такое ультразвук
- •3.1.1 Характеристика ультразвука
- •3.1.2. Ультразвук как упругие волны
- •3.1.3. Специфические особенности ультразвука
- •3.2. Скорость звука
- •3.2.1. Измерение скорости звука
- •3.2.2. Дисперсия
- •3.2.3. Эффект Доплера в акустике
- •3.3. Ослабление звука с расстоянием
- •3.3.1. Ослабление звука для сферических волн
- •3.3.2. Поглощение звука
- •3.3.3. Коэффициент поглощения звука
- •3.3.4. Коэффициент поглощения ультразвука в воздухе.
- •3.3.5. Молекулярное поглощение и дисперсия ультразвука
- •3.3.6. Физический механизм молекулярного поглощения
- •3.4. Дифракция и интерференция
- •3.4.1. Понятие Дифракции
- •3.4.2. Интерференция звука
- •3.4.3. Акустооптическая дифракция
- •3.4.4. Дифракция света на ультразвуке в анизотропной среде
- •3.4.5. Применение на практике акустооптической дифракции
- •Часть II. Ультразвуковая аппаратура Глава 1. Введение в ультразвуковую аппаратуру
- •1.1. Обзор мировой ситуации
- •1.2. Действующие факторы и особенности ультразвукового воздействия
- •1.3. Общие требования к ультразвуковым аппаратам
- •Глава 2. Схемы и характеристики аппаратуры
- •2.1. Ультразвуковые колебательные системы
- •2.1.1. Общая характеристика
- •2.1.2. Ультразвуковые преобразователи
- •2.1.3. Согласование преобразователей со средой
- •2.1.4. Конструкция колебательной системы
- •2.1.5. Рабочие инструменты, соединения и опоры
- •2.2. Генераторы ультразвуковых колебаний
- •2.2.1. Общая характеристика
- •2.2.2. Ультразвуковые генераторы с независимым возбуждением
- •2.2.3. Генераторы с самовозбуждением
- •2.2.4. Генераторы с автоподстройкой частоты
- •2.3. Конструкции многофункциональных аппаратов
- •2.3.1. Многофункциональный аппарат для индивидульного потребителя
- •2.3.2. Многофункциональный аппарат мощностью 40 вт (миксер "алёна")
- •2.3.3. Многофункциональный ультразвуковой аппарат мощностью 160 вт. (электронный фитомиксер "алёна")
- •2.3.4. Многофункциональный аппарат мощностью 400 вт ("сонатор - 22/04 - 01")
- •Глава 3. Алгоритм обработки изображений при уз-диагностике
- •3.1. Общая характеристика
- •3.1.1. История
- •3.1.2. Биофизика ультразвука
- •3.1.3. Лучевая безопасность ультразвукового исследования
- •3.1.4. Общая схема ультразвукового аппарата.
- •3.2. Методы и алгоритмы обработки изображений
- •3.2.1. Принципы обработки
- •3.2.2. Линейное контрастирование
- •3.2.3. Пороговая обработка
- •3.2.4. Алгоритмы линейной фильтрации изображений
- •3.2.5. Медианный фильтр
- •3.2.6. Выделение контуров
- •3.2.7. Градиентный метод
- •3.2.8. Метод активных контуров
- •3.3. Пример ультразвуковой диагностики
- •3.3.1. Методика ультразвуковой ангиографии печени
- •3.3.2. Техника проведения ультразвуковой ангиографии печени
- •3.3.3. Ультразвуковая картина печени при гепатите
- •3.3.4. Ультразвуковая диагностика острого гепатита
- •3.3.5. Ультразвуковая диагностика хронического гепатита
- •1.1.2. Ультразвуковая обработка молока
- •1.1.3. Интенсификация процессов приготовления сыров
- •1.1.4. Применение ультразвука при приготовлении соков
- •1.1.5. Применение ультразвука в сельском хозяйстве
- •1.1.6. Ультразвуковое снятие заусенцев
- •1.1.7. Ультразвуковая дегазация жидкостей
- •1.1.8. Ультразвуковая мойка и очистка
- •1.2. Применение ультразвуковых многофункциональных аппаратов для обработки твердых тел
- •1.2.1. Общая характеристика
- •1.2.1. Ультразвуковая размерная обработка
- •1.2.2. Соединение порлимерных материалов под действием ультразвука
- •Глава 2. Применение ультразвука в медицине
- •2.1. Диагностика
- •2.1.1. Принципы уз-диагностики
- •2.1.3. Акушерство
- •2.1.4. Офтальмология
- •2.1.5. Исследование внутренних органов
- •2.1.6. Приповерхносные и наружные органы
- •2.1.7. Кардиология
- •2.1.8. Неврология
- •2.1.9. Использование эффекта Доплера в диагностике
- •2.2. Применение ультразвука в терапии и хирургии
- •2.2.1. Принципы применения уз в терапии и хирургии
- •2.2.2. Нагрев
- •2.2.3. Увеличение растяжимости коллагенсодержащих тканей
- •2.2.4. Повышение подвижности суставов
- •2.2.5. Болеутоляющее действие
- •2.2.6. Изменения кровотока
- •2.2.7. Уменьшение мышечного спазма
- •2.2.8. Хирургия с помощью фокусированного ультразвука
- •2.2.9. Ускорение регенерации тканей
- •2.2.10. Лечение трофических язв
- •2.2.11. Ускорение рассасывания отеков
- •2.2.12. Заживление переломов
- •2.2.13. Ультразвук и косметика
- •2.3. Ультразвук в стоматологии
- •2.3.1. История
- •2.3.2. Пародонтология
- •2.3.3. Эндодонтия
- •2.3.4. Хирургия
- •2.3.5. Ультазвуковая терапия
- •2.3.6. Профилактика и гигиена
- •2.3.7. Дезинфекция и очистка
- •Глава 3. Применение ультразвука в фармации
- •3.1. Обработка растворов
- •3.1.1. Ускорение процессов растворения
- •3.1.2. Приготовление эмульсий
- •3.1.3. Ультразвуковая стерилизация жидких сред
- •3.2. Обработка природного сырья
- •3.2.1. Ускорение процессов экстрагирования лекарственного сырья
- •3.2.2. Ультразвуковое диспергирование и приготовление суспензий
- •Заключение
- •Список использованной литературы
2.2.13. Ультразвук и косметика
Давно известно, что при заболеваниях кожи изменяется её упругость и плотность. Прыщик, бляшка, отёк, увядание кожи отражаются на скорости поверхностных ультразвуковых волн, что используют для диагностики кожных заболеваний. Для этой цели служат специальные акустические кожные анализаторы. Не так давно были разработаны ультразвуковые приборы, позволяющие исследовать физиологическое состояние не только поверхности, но и каждого из слоев кожи, а также подкожной жировой ткани и ногтей. Изменения в соединительнотканном и мышечном слое проявляются задолго до появления морщин, складок и других признаков увядания. Их можно обнаружить с помощью ультразвука частотой 200 МГц. Такого рода исследования проводят известные косметические фирмы, предлагая покупателям много новых рецептов. Каждое из средств по уходу за кожей проходит тщательный и всесторонний контроль, изучаются возможные побочные эффекты, реакция организма на его применение. Эту трудоёмкую работу можно значительно облегчить с помощью ультразвуковых приборов, которые контролируют физиологическое состояние кожи. В результате ускоряются сроки апробации препаратов, снижаются затраты времени и средств.
2.3. Ультразвук в стоматологии
2.3.1. История
Впервые применение ультразвуковых инструментов в стоматологии было связано с попытками механической обработки твердых структур зуба. В 1955 году Циннер предложил использовать ультразвук для удаления зубных камней. Первые стоматологические инструменты были изготовлены на основе магнитострикционных ультразвуковых преобразователей. Все последующие разработки этих инструментов дошли до наших дней практически в неизмененном виде, если не учитывать совершенствование материалов применяемых при изготовлении стоматологических наконечников и современных технологий связанных с изготовлением рабочих поверхностей непосредственно самих инструментов.
Разнообразие форм, профилей и материалов, из кoтopых изготавливаются современные обрабатывающие наконечники для ультразвуковых стоматологических инструментов, очень расширяют их сферу применения в каждодневной стоматологической практике.
2.3.2. Пародонтология
Очень важное значение в профилактике и лечении воспалительных заболеваний пародонта отводится удалению зубных отложений (налет, бляшка, камни). Независимо от формы и стадии патологии пародонта, удаление зубных отложений является первым этапом лечения.
2.3.3. Эндодонтия
Современная эндодонтия активно использует последние достижения в плане разработки ультразвуковых инструментов, технологий и методик их применения для механической и асептической обработок корневых каналов зуба.
2.3.4. Хирургия
Порой вынужденное эндодонтическое вмешательство не вceгда, к сожалению, заканчивается благоприятно для зуба. Возникающие осложнения на корнях депульпированных зубов заставляют специалистов порой прибегнуть к хирургическому вмешательству. Ультразвуковые хирургические инструменты - скальпели, лезвия, пилы и пучковые концентраторы ультразвуковой энергии - давно нашли свое применение в стоматологии.
2.3.5. Ультазвуковая терапия
Физиотерапевтические методы лечения с применением ультразвуковой энергии довольно-таки давно и успешно заняли свою заслуженную нишу в стоматологической практике. Воздействие ультразвука на патологически измененные ткани позволяет получить многофункциональный эффект.