- •Ультразвук.
- •1.Излучатели и приемники ультразвука.
- •2. Свойства уз-волны и особенности ее распространения.
- •2.1. Отражение и преломление уз-волны на границе раздела двух сред.
- •2.2 Поглощение уз-волн.
- •3. Действие уз на вещество и на ткани организма.
- •4. Биологические эффекты, вызываемые ультразвуковыми волнами
- •5. Методы диагностики и методы лечения.
2.2 Поглощение уз-волн.
Поглощение и распространение УЗ-волн зависит как от свойств среды (плотности, вязкости, температуры) среды, так и от интенсивности и частоты ультразвука. Интенсивность ультразвуковых волн, применяемых в медицине, подразделяется на три области: малая- (0,05 - 1,5) Вт/см2, средняя - (1,5 - 3) Вт/см2, большая - (3 - 10) Вт/см2. При заданной частоте интенсивность ультразвука убывает по экспоненциальному закону:
I=Ioe-kh
I - интенсивность УЗ-волны на глубине проникновения h,
I0 - интенсивность УЗ-волны у поверхности вещества,
k - коэффициент поглощения, который зависит от плотности и вязкости среды, а также от частоты УЗ-волны. При уменьшении интенсивности проходящей ультразвуковой волны в "е" раз (2,7) показатель степени kh=1, следовательно K=1/h [k]=м-1. Коэффициент поглощения обратно пропорционален глубине проникновения ультразвуковой волны, на которой ее интенсивность убывает в "е" раз.
Известно, что чем больше частота волны, тем меньше глубина еепроникновение (зависимость между глубиной и частотой обратно пропорциональная). Так ультразвук от 1600 до 2600 кГц проникает на глубину 1 сантиметр, а от 800 - 900 кГц проникает на глубину 4-5 сантиметров.
В медицинских исследованиях для определения интенсивности ультразвуковой волны в веществе на заданной глубине широко используется другая формула:
I=Io2-kh
В этой формуле вместо коэффициента поглощения вводится физическая величина - глубина полупоглощения H. Глубина полупоглощения - это глубина, на которой интенсивность УЗ-волны уменьшается вдвое. В ниже приведенной таблице представлены значения коэффициента поглощения - k и H - глубина полупоглощения на различных частотах для различных тканей.
-
Ткань
f (МГц)
k(cм 5-1 0)
H (см)
Вода
1
0,001
350
2
0,004
90
Плазма крови
0,87
0,02
17
1,7
0,04
8,7
Кровь
1
0,01
17
Хрящ
3
1,45
0,24
5
2,2
0,16
Кожа
3
0,85
0,41
5
1,05
0,33
Кость
0,88
0,71
0,5
2,64
6,3
0,055
4,5
9,2
0,038
Из представленных экспериментальных данных видно, что глубина проникновения зависит от частоты УЗ-волны и вида ткани. Чем больше частота УЗ-волны, тем меньше глубина проникновения и больше коэффициент поглощения. Поглощение в жидкой среде значительно меньше, чем в мягких тканях и тем более костной ткани.