کاربردهای التراسونیک در پزشکی

سونوگرافی یکی از رایج ترین روش های پزشکی امروزه است. با کمک معاینات اولتراسوند، تصویربرداری عمیق تر از اشعه ایکس بدون هیچ گونه نگرانی مضر برای سلامتی امکان پذیر است.

با وجود اینکه اکثر مردم نام تصویربرداری پزشکی اولتراسوند را شنیده‌اند، بسیاری از کاربردهای آن را نمی‌دانند. دستگاه های سونوگرافی تقریباً در هر بخش پزشکی وجود دارد.

در این مقاله به کاربرد دستگاه های اولتراسوند در علم پزشکی می پردازیم.

التراسونیک در پزشکی

فناوری اولتراسوند از امواج صوتی با فرکانس بالا استفاده می کند که شنوایی انسان قادر به تشخیص آن نیست. یک پرتو اولتراسوند معمولی توسط واحد کنترل با سرعتی بیش از 20000 هرتز منتقل می شود.

هنگامی که موج از طریق چگالی های مختلف مواد در بدن حرکت می کند، یک تغییر فرکانس وجود دارد که ناشی از خواص مکانیکی متفاوت آنهاست. و این تغییرات توسط پردازنده های دیجیتال ثبت شده و به تصویر اولتراسوند تبدیل می شود.

بخشی از بدن که باید اسکن/بررسی شود، فرکانس امواج صوتی انتخاب شده برای اهداف تصویربرداری را تعیین می کند. این فرآیند از پالس های الکتریکی ساطع شده توسط یک مولد پالس فرستنده استفاده می کند. مبدل پیزوالکتریک این پالس های الکتریکی را به ارتعاشاتی تبدیل می کند که امواج صوتی ایجاد می کند.

دردهای شکمی

  • دستگاه اولتراسوند برای تشخیص علت هر درد یا ناراحتی شکمی ایده آل است. می‌تواند مشکلات بافت‌های نرم شکم را که به درستی کار نمی‌کنند اسکن و شناسایی کند.

نفرولوژی

  • اسکن اولتراسوند تنها فناوری مورد استفاده برای تشخیص وجود سنگ کلیه است. حتی می تواند تعداد و اندازه هر سنگ را در زمان واقعی تشخیص دهد.
  • لیتوتریپتور کلیه با استفاده از امواج اولتراسونیک نیز می تواند سنگ کلیه را بشکند. این فرآیند به عنوان سنگ شکنی شناخته می شود. با سنگ شکنی، پالس های اولتراسوند سنگ های بزرگ کلیه را به قطعات کوچکتر می شکنند. قطعات کوچکتر می توانند به راحتی از دستگاه ادراری عبور کنند.

عضلانی اسکلتی

  • از معاینات اولتراسوند برای بررسی دستگاه ادراری برای هر گونه نقص استفاده می شود. همچنین می تواند عفونت های دستگاه ادراری و مشکلات دفع ادرار را تشخیص دهد.
  • بسیاری از انواع تجهیزات اختصاصی با استفاده از فناوری اولتراسوند توسعه یافته اند. اینها در درمان بیماری منیر بسیار موفق هستند، که باعث عملکرد نامناسب گوش داخلی و ایجاد احساس سرگیجه در بیمار می شود.
  • جراحی مرسوم دارای عامل پرخطر ناشنوایی در درمان بیماری منیر است. سونوگرافی این خطر را از بین می برد، سرگیجه را متوقف می کند و خطر فلج عصب صورت را کاهش می دهد.

سرطان

  • با کمک الاستوگرافی اولتراسوند، متخصصان پزشکی می توانند تومورهایی را در بیماران تشخیص دهند که با سایر فناوری های تصویربرداری پزشکی قابل مشاهده نیستند. بیوپسی با هدایت اولتراسوند طبیعی است.
  • یکی از کاربردهای گسترده امواج اولتراسونیک، معاینه پستان و مطالعه سرطان سینه است. تصویربرداری اولتراسوند پزشکی به تشخیص توده های سینه کمک می کند و سوزن را در نمونه برداری از این توده برای تجزیه و تحلیل بیشتر راهنمایی می کند.
  • جدای از الاستوگرافی اولتراسوند، توسعه مداوم استفاده از هیپرترمی اولتراسونیک برای درمان سرطان نیز امیدوار کننده است. هایپرترمی اولتراسونیک دمای ناحیه مورد نظر را بالاتر از یک سطح خاص افزایش می دهد. در این دمای بالا، توقف بدخیمی سرطان انتظار می رود.

جراحی

  • یک دستگاه اولتراسونیک جراحی با انرژی بالا می تواند بافت را عمدا تخریب کند. در برخی موارد جراحی، یک راه‌اندازی تخصصی دارای مبدل‌های پیزوالکتریک متعددی است که روی بافت محل متمرکز شده‌اند و در عین حال از هرگونه بافت مداخله‌ای اجتناب می‌کنند.
  • کاربرد دیگر آن در درمان جراحی بیماری پارکینسون با برداشتن ماده سیاه است.

اورولوژی

  • از معاینات اولتراسوند برای بررسی دستگاه ادراری برای هر گونه نقص استفاده می شود. همچنین می تواند عفونت های دستگاه ادراری و مشکلات دفع ادرار را تشخیص دهد.
  • بسیاری از انواع تجهیزات اختصاصی با استفاده از فناوری اولتراسوند توسعه یافته اند. اینها در درمان بیماری منیر بسیار موفق هستند، که باعث عملکرد نامناسب گوش داخلی و ایجاد احساس سرگیجه در بیمار می شود.
  • جراحی مرسوم دارای عامل پرخطر ناشنوایی در درمان بیماری منیر است. سونوگرافی این خطر را از بین می برد، سرگیجه را متوقف می کند و خطر فلج عصب صورت را کاهش می دهد.

چشم پزشکی

  • یک فاکوامولسیفایر برای درمان جراحی آب مروارید در چشم استفاده می شود. این ابزار جراحی از یک سوزن ارتعاشی در فرکانس اولتراسونیک استفاده می کند. انرژی بالایی که توسط ارتعاشات آزاد می شود به عنوان یک امولسیفایر برای عدسی مرده عمل می کند. یک فیکوامولسیفایر همچنین حاوی یک محفظه مکش است که زباله های ایجاد شده در این فرآیند را حذف می کند و زمان جراحی و دوره نقاهت سریع تری را فراهم می کند.
کاربرد-التراسونیک-در-پزشکی

بیهوشی

  • سونوگرافی Critical Care هنگام بیهوشی برای مطالعه جریان خون استفاده می شود. پزشکان از اکوکاردیوگرافی ترانس مری (TEE) برای تعیین عمق فضای اپیدورال در بیماران با آناتومی دشوار استفاده می کنند.

غدد درون ریز

  • استفاده از پرتو اولتراسونیک برای ایجاد تصاویر سه بعدی می تواند به شناسایی ناهنجاری هایی مانند تیروئیدیت در غدد تیروئید و پاراتیروئید کمک کند. تصاویر سه بعدی ابعاد غدد را برای شناسایی هرگونه تورم نشان می دهد.
کاربرد-التراسونیک-در-پزشکی

گوارش

  • در گوارش، آندوسکوپ اولتراسونیک به تشخیص مشکلات دستگاه گوارش و بافت‌های نرم و اندام‌های مجاور کمک می‌کند. ارزیابی اندام های گوارشی و بیماری های موجود در آنها نیازی به برش با این روش ندارد و آن را به یک روش کم تهاجمی تبدیل می کند.

زنان و زایمان و بارداری

  • مامایی یکی از رایج ترین کاربردها است. یکی از دلایل اصلی آشنایی بسیاری از افراد با معاینات تصویربرداری اولتراسوند است.
  • در دوران بارداری، سونوگرافی جنین یک تصویر دو بعدی با کیفیت بالا از جنین یا جنین در زمان واقعی ارائه می دهد. از آنجایی که اشعه ایکس برای جنین خطرناک است، سونوگرافی جنین روش ایمن تری برای نظارت بر بارداری ارائه می دهد.
  • در عرض 18 تا 22 هفته پس از بارداری، سونوگرافی جنین می تواند هر گونه ناهنجاری در رشد یا هر مشکل دیگری مرتبط با بارداری را تشخیص دهد.
  • انواع مختلفی از سونوگرافی زنان و زایمان وجود دارد. برخی از موارد رایج عبارتند از سونوگرافی سه بعدی که تصویری سه بعدی از جنین ایجاد می کند و سونوگرافی داپلر که امکان شنیدن ضربان قلب کودک را فراهم می کند.

عروقی

  • سونوگرافی های مورد استفاده برای معاینه عروقی بیمار به ارزیابی جهت جریان خون و وضعیت رگ های خونی کمک می کند. معاینه عروق مغزی می تواند سرعت جریان خون در مغز را با استفاده از حجم نمونه کوچک اندازه گیری کند.
  • سونوگرافی کاروتید هر شریان مسدود یا باریک را تشخیص می دهد. این داده ها به تشخیص احتمال سکته قبل از هر حادثه کمک می کند.

ریه

  • در مطالعه بیماری های قفسه سینه از سونوگرافی ریه استفاده می شود. در بخش های اورژانس، سونوگرافی ریه نیز بیماری های تنفسی را کنترل می کند.
  • تصویربرداری از ریه ها می تواند تا حدودی چالش برانگیز باشد زیرا سونوگرافی ها روی عبور امواج صوتی کار می کنند. در مورد ریه ها، حفره های هوا می توانند رفتار امواج صوتی را تغییر دهند و مانع از تشکیل تصویربرداری بهینه شوند.

قلب و عروق

  • اکوکاردیوگرافی از سونوگرافی استاندارد یا داپلر برای تولید تصویر استفاده می کند. این تصویر معمولاً اکوکاردیوگرام، اکو یا اکو قلب نامیده می شود.
  • با سونوگرافی قلب می توان هرگونه بیماری قلبی را در بیمار تشخیص داد. اکوکاردیوگرام به نظارت بر افرادی که قبلاً از بیماری های قلبی رنج می برند کمک می کند.
  • اطلاعات ارائه شده توسط سونوگرافی قلب گسترده است، به طوری که این معمولا تنها آزمایش تصویربرداری مورد نیاز برای مطالعه عمیق قلب بیمار است. این جزئیات در مورد اندازه قلب، شکل آن، هرگونه آسیب احتمالی بافتی با محل و اندازه آسیب، ظرفیت پمپاژ، جت جریان خون و بسیاری موارد دیگر را ارائه می دهد.
  • با سونوگرافی قلب، پزشکان می توانند انفارکتوس میوکارد را زود تشخیص دهند و ناهنجاری حرکت دیواره منطقه ای را مشاهده کنند. برای بیماران مبتلا به نارسایی قلبی، یکی از ضروری ترین ابزار مورد استفاده در درمان است.
  • اکوکاردیوگرام می تواند کاردیومیوپاتی، کاردیومیوپاتی اتساع یافته و کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک را تشخیص دهد. پزشکان همچنین از اکوکاردیوگرافی برای تشخیص اینکه آیا بیماری قلبی علت درد قفسه سینه در بیمار است یا خیر استفاده می‌کنند.
  • تکنسین ها به آموزش اکوکاردیوگرافی نیاز دارند. چنین تکنسین هایی را اکو سونوگرافی یا فیزیولوژیست قلب می نامند.
کاربرد-التراسونیک-در-پزشکی

دامپزشکی

  • سونوگرافی فقط به علم آناتومی انسان محدود نمی شود. دامپزشکی نیز از سونوگرافی به روشی مشابه پزشکی انسانی استفاده می کند.
  • از آنجایی که سونوگرافی یک تکنیک تصویربرداری غیر تهاجمی است، به نجات حیوانات از استرس های ناخواسته ناشی از جراحی های معمولی کمک می کند. برای بسیاری از حیوانات، ناراحتی ناشی از جراحی می تواند باعث بیماری های اضافی شود.
  • خوردن اجسام خارجی توسط حیوانات خانگی معمول است. با کمک سونوگرافی، دامپزشک می تواند نوع جسمی را که حیوان خانگی بلعیده است و هر خطری که دارد تشخیص دهد. سپس دامپزشک می تواند در مورد بهترین روش اقدام تصمیم بگیرد.
  • سونوگرافی می تواند سطوح بالای آنزیم های کبدی را که می تواند یک مشکل رایج در بسیاری از حیوانات باشد، کنترل کند. سایر بیماری های قابل تشخیص عفونت های دستگاه ادراری، اختلالات گوارشی، نئوپلازی، تروما، اختلالات غدد درون ریز و بررسی تب با منشا ناشناخته است.
  • سونوگرافی می تواند مایع، تکه های بافت سالم و اجسام خارجی را تشخیص دهد. این تمایز با جایگزین هایی مانند اشعه ایکس غیرممکن است.
  • برای حاملگی حیوانات، دامپزشکان می توانند تعداد فرزندان را با اسکن اولتراسونیک تعیین کنند. نظارت بر رشد جنین در تمام دوران بارداری نیز آسان است.

کاربردهای دیگر

  • سونوگرافی فشرده می تواند به درمان بیماری هایی مانند ترومبوز ورید عمقی و آسیب به وریدها کمک کند.
  • سونوگرافی کمی می تواند به تخمین معیارهای کیفیت عضله کمک کند.

کاربردهای پیشرفته

  • تصویربرداری اولتراسونیک فواید زیادی را بدون هیچ گونه خطر یا برش ارائه می دهد. بنابراین، کارشناسان بسیاری از برنامه های پیشرفته اولتراسونیک را با استفاده از دستگاه های پیچیده، از جمله دستگاه های سونوگرافی قابل حمل، سونوگرافی با کنتراست و غیره توسعه داده اند.
  • یکی از این پیشرفت ها سونوگرافی متمرکز با شدت بالا (HIFU) است. HIFU اثرات بیولوژیکی مانند گرمایش موضعی بافت، نیروهای تشعشعی و کاویتاسیون را فراهم می کند. HIFU امکانات جدیدی را در کاربردهایی مانند فرسایش بافتی، دارورسانی موضعی، تحریک پاسخ ایمنی و حساس‌سازی پرتودرمانی باز می‌کند.
  • دقت فضایی بالا برای این درمان های پیشرفته ضروری است. این دقت ناشی از استفاده از مبدل های اولتراسونیک تخصصی است. این مبدل ها می توانند امواج اولتراسوند را روی ناحیه ای به قطر 1 میلی متر متمرکز کنند.
  • هایفو همچنین می تواند فیبروم های رحم و لرزش های اساسی را درمان کند. مزایای تسکین درد این فناوری همچنین یافتن کاربردها همراه با تحقیق برای احتمالات جدید است.
  • استفاده از HIFU برای درمان سرطان پروستات نیز در حال توسعه است. در این روش از یک مبدل HIFU استفاده می شود که در رکتوم یا مجرای ادرار قرار می گیرد.
  • تصویربرداری مولکولی اولتراسوند به عنوان یک ابزار قدرتمند برای تجسم و مشخص کردن فرآیندهای بیماری در سطوح سلولی و درون سلولی ظاهر شده است. این فناوری از حباب‌های میکروسکوپی استفاده می‌کند که به جریان خون تزریق می‌شوند و سلول‌ها یا انواع بافت خاصی را هدف قرار می‌دهند.
  • برای تحویل دارو، تکنیکی به نام سونوپوراسیون در حال محبوبیت است. این فناوری از امواج اولتراسونیک تقویت شده با میکروحباب استفاده می کند. هسته میکرو حباب حاوی دارو است. گاهی اوقات، یک روش دارورسانی غیرمستقیم، میکرو حباب و دارو را به طور همزمان مدیریت می کند. در تمام این موارد، پروب اولتراسونیک با هدایت مستقیم دارو به محل پاتولوژیک کمک می کند.

محدودیت ها

در حالی که مزایای بی شماری از اجرای اولتراسوند در تمام کاربردهای پزشکی ذکر شده در بالا وجود دارد و هیچ اثر بیولوژیکی نامطلوبی وجود ندارد، همچنین برخی از محدودیت ها در این فرآیند وجود دارد.

  • عملکرد امواج اولتراسونیک در هوا رضایت بخش نیست. بنابراین، آنها برای بررسی بافت ها یا اندام های پر از گاز (از جمله هوا) نامناسب هستند. این عیب دلیل بزرگی است که پزشکان با وجود اثرات مضر بالقوه، از اشعه ایکس برای معاینه ریه ها استفاده می کنند.
  • استفاده از اسکن اولتراسونیک در کاربردهای تشخیصی برای تشخیص میکروکلسیفیکاسیون ممکن نیست. میکروکلسیفیکاسیون یکی از علائم اولیه سرطان سینه است. ماموگرافی اشعه ایکس می تواند چنین میکروکلسیفیکاسیون هایی را تشخیص دهد. بنابراین، ماموگرافی ابزار رایج تری برای اهداف تشخیصی سرطان سینه است.
  • سونوگرافی برای کاربردهای بالینی در بیماران چاق به خوبی کار نمی کند. در این موارد، بافت های عمیق را نمی توان با دید واضح دید، زیرا کیفیت تصویر ضعیف است.
  • عملکرد دستگاه و کیفیت تصاویر سه بعدی به شدت به مهارت اپراتور بستگی دارد. به دست آوردن یک تصویر با کیفیت خوب نیاز به استفاده مناسب از ژل مبتنی بر آب و سایر پیش نیازها دارد که می تواند بر اساس فرآیند متفاوت باشد. به عنوان مثال، سونوگرافی شکم برای ارائه کیفیت تصویر سه بعدی خوب از مثانه و تشخیص سنگ ها به مثانه پر نیاز دارد.

نتیجه گیری

فقدان اثرات مضر تصویربرداری اولتراسوند، همراه با کیفیت بالای تصویر، آن را به یکی از بهترین گزینه ها برای تشخیص پزشکی تبدیل می کند.

این فرآیند ساده و غیر تهاجمی است و برای بیماران و پزشکان ترجیح داده می شود. حوادث نامطلوب اشعه ایکس، مانند سرطان، محققان را به استفاده از تکنیک های جایگزین اولتراسونیک در تقریباً تمام کاربردهای مرسوم اشعه ایکس سوق داده است.

اگرچه تصویربرداری اولتراسوند برای دهه‌ها رایج بوده است، پیشرفت‌های فناوری هنوز در حال رخ دادن است. تکامل کیفیت احتمالی تصاویر سه بعدی و آنچه که با استفاده از پالس های کنترل اولتراسوند امکان پذیر است را افزایش می دهد.

علیرغم محدودیت های اندکی که در بالا ذکر شد، تصویربرداری اولتراسوند پزشکی همچنان یکی از بهترین و ایمن ترین فناوری ها در علم پزشکی است.