1. Аудиометрия - метод измерения остроты слуха по восприятию стандартизированных по частоте и интенсивности звуков.
а) Исследование органов слуха с помощью аудиометра - генератора, в котором плавно или дискретно меняются частота и интенсивность звука. По данным исследования строится график зависимости силы звука от частоты (кривые равной громкости). Наиболее часто используется порог слышимости - минимальная интенсивность, при которой слышен звук на данной частоте. Эту кривую, сняв у конкретного пациента, сравнивают со среднестатистической для многих здоровых людей.
б) Исследование слуха с помощью камертонов.
в) Исследование этими методами по воздушной и костной проводимости.
г) Исследование шепотной речью.
д) Исследование с помощью звуков, воспроизведенных магнитофоном.
е) Изучение реакции на звук по ЭЭГ.
2. Аускультация - выслушивание звуков, возникающих при работе различных органов, (сердца, легких, кровеносных сосудов и др.) в норме и патологии с диагностическими целями. Для этого используются стетоскоп, фонендоскоп, микрофон, магнитофон. В клинической практике широко используется фонокардиография (ФКГ) - графическая регистрация тонов и шумов сердца.
3. Перкуссия - выслушивание звучания отдельных частей тела при их простукивании. При ударе о поверхность тела возникает звуковая волна, гармонический спектр которой имеет широкий диапазон. Во внутритканных полостях возникают резонансные явления, которые изменяют тембр и громкость звучания в зависимости от размеров и положения этих полостей. Опытный врач по изменению звучания определяет состояние обследуемого органа (воспаление в мягких тканях, трещины и переломы в твердых тканях и т.д.).
4. В последние годы в практическом здравоохранении получили широкое распространение ультразвуковые методы исследования.
Ультразвук - это процесс распространения, колебаний в упругой среде в виде продольных волн с частотой свыше 20 кГц.
Ультразвук получают с помощью специальных аппаратов, основанных на явлениях магнитострикции - при низких частотах и обратном пьезоэлектрическом эффекте - при высоких частотах.
Магнитострикция - это изменение продольных размеров ферромагнитного стержня при воздействии на него высокочастотным (20-100 кГц) магнитным полем.
Амплитуда колебаний, а, следовательно, и сила звука определяются напряжением и размерами стержня (явление резонанса). При подключении переменного напряжения, к катушке торцевые плоскости стержня колеблются с частотой переменного напряжения.
Обратный пьезоэлектрический эффект заключается в изменении размеров пьезодиэлектрика под воздействием на него высокочастотным (свыше 100 кГц) электрическим полем.
Закономерности излучения те же, что и при магнитострикции.
Свойства ультразвуковых волн
1. Ультразвук активно поглощается воздушной средой. На расстоянии 12 см интенсивность ультразвуковой волны в воздухе уменьшается в 10 раз (в воде расстояние больше почти в 3000 раз).
2. Скорость распространения ультразвука зависит как от среды, в которой он распространяется, так и от состояния этой среды (температуры, давления, влажности и др.). Например, в воздухе =330 м/с, в воде и мягких тканях =1500 м/с, в костных тканях около 3370 м/с.
3. Ультразвук активно отражается от границы раздела сред с разным акустическим сопротивлением. Так на границе вода - воздух отражается более 90% ультразвуковой энергии.
4. Ультразвуковая волна обладает достаточно большой энергией, которая зависит от частоты, поэтому при распространении ультразвука в различных средах могут наблюдаться механические разрушения и значительный тепловой эффект.
5. Распространение ультразвука в жидкостях и газах сопровождается такими явлениями как осаждение суспензий, коагуляция аэрозолей, катализ химических реакций, кавитация.
Кавитация - это образование и схлопывание микропузырьков в местах максимального давления ультразвуковых стоячих волн. В жидкостях явление кавитации сопровождается так же слабым свечением, хемилюминесценцией, усилением растворимости газов и др.
Перечисленные выше свойства ультразвуковых волн и легли в основу использования ультразвука в медицине.
Так сильное поглощение ультразвука в воздухе делает его практически безвредным для обслуживающего персонала. Однако для воздействия на больного необходимо исключить воздушную прослойку между излучателем и телом. Это достигается использованием звукопроводящих паст.
Различие в скорости распространения и активное отражение от границы раздела двух сред используется в методах ультразвуковой диагностики внутренних органов, таких как эхолокация, УЗИ, а так же в молекулярной акустике для исследования молекулярной структуры тканей.
Значительная энергия, которую несут ультразвуковые волны, используется в хирургии для разрушения злокачественных образований, сверления зубов, резки и сварки костей, для уничтожения вирусов, бактерий, грибков.
При малых интенсивностях ультразвук повышает проницаемость клеточных мембран, усиливает процессы тканевого обмена, вызывает благоприятные структурные перестройки в тканях, что используется в ультразвуковой терапии.
Осаждение суспензий, коагуляция аэрозолей, катализ под действием ультразвука используются в фармакопеи.
Механизм размена ультразвуковой энергии до сих пор не выяснен, однако такие процессы как сонолюминесценция, хемолюминесценция могут служить диагностическим средством для исследования биологических тканей на субмолекулярном и субатомном уровнях.