فراصوت

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
Ultrasound.jpg

فراصوت (به انگلیسی: Ultrasound)، به امواج صوتی گفته می‌شود که دارای فرکانسی بیشتر از بازه فرکانسی شنوایی انسان هستند.[۱]

بازه فرکانسی شنوایی افراد متفاوت است و با بالا رفتن سن این بازه کاهش می‌یابد، ولی معمولاً بالاترین فرکانس شنوایی انسان حدود ۲۰ و یا ۲۵ کیلوهرتز در نظر گرفته می‌شود. نقطه مقابل این امواج، امواج فروصوت یا (مادون صوت) هستند که دارای فرکانس زیر حد پایین فرکانس شنوایی انسان (حدود ۲۰ هرتز) هستند. اصطلاح فراصوت، نباید با مافوق صوت (به انگلیسی: Supersonic) که برای سرعت حرکت بالاتر از سرعت صوت استفاده می‌شود، اشتباه گرفته شود.

پیشینه[ویرایش]

در سال 1876 میلادي ، فرانسيس گالتون براي اولين بار پي بوجود امواج فراصوت برد. گالتن با ساخت و آزمايش سوتي توانست اصواتي با بسامدي بالاتر از محدوده شنوايي انسان( فراصوت) توليد نمايد. در زمان جنگ جهاني اول کشور انگلستان براي كمك به جلوگيري از غرق شدن غم انگيز كشتي‌هايش توسط زيردرياييهاي كشور آلمان در اقيانوس آتلانتيك شمالي دستگاه كشف كننده زيردريايي‌ها به كمك امواج صوتي به نام Sonar ابداع كرد. اين دستگاه امواج فراصوت توليد ميكرد كه در پيدا كردن مسير كشتيها استفاده مي‌شد. اين تكنيك در زمان جنگ جهاني دوم تكميل گرديد و بعدها بطور گسترده‌اي در صنعت اين كشور براي آشكار سازي شكافها در فلزات و ساير موارد مورد استفاده قرار مي‌گرفت. از كاربرد بخصوصي كه انعكاس صوت در جنگ و صنعت داشت Sonar به علم پزشكي وارد شد و تبديل به يك وسيله تشخيصي بزرگ در علم پزشكي گرديد.

كلمه سونوگرافی از واژه انگلیسی sound به معني صوت و نيز graphic به معني شكل و ترسيم گرفته شده و ultrasound از ultra به معني ماورا یا همان فرا و نيز sound به معني صوت يا صدا گرفته شده است.

از جمله ضعف ها و محدودیت های این روش، عدم عبور این امواج از استخوان و گاز و هوا می باشد که باعث شده روش ایده‌آلی برای تصویر برداری از سینه و ریه و روده(بخاطر وجود گازهای روده ای) و ساختمان های داخلی تر،همچون آئورت و پانکراس، نباشد. همچنین بعلت تضعیف این امواج در بافت های بدن، این روش برای تصویربرداری از اعضای داخلی بدن افراد بسیار چاق، غیر قابل استفاده می باشد .

کاربردها[ویرایش]

یک پزشک نیروی دریایی آمریکا در حال معاینه یک نوجوان با سونوگرافی
نوشتار اصلی: سونوگرافی

بر اساس آمارگیری انجام شده اولتراسوند(امواج فراصوت) بیشترین کاربرد را نسبت به سایر روش های تصویربرداری، دارد که قطعاً ایمنی بالا و عدم استفاده از اشعه های یونیزه کننده از یک طرف، هزینه پایین و حمل و نقل آسان، از سوی دیگر، در کنار ویژگی های کم نظیری همچون ارائه تصویر به صورت realtime که کاربرد زیادی در جراحی و ...دارد، دلیل این همه استفاده از این روش می باشد. اگرچه ضعف های این روش، گاهی ما را به سمت استفاده از روش بسیارگران قیمت MRI، یا استفاده از روش کم ایمنی CT سوق می دهند.

كاربرد تشخيصي (سونوگرافي)[ویرایش]

  1. بيماريهاي زنان و زايمان (Gynocology) مانند بررسي قلب جنين، اندازه گيري قطر سر (سن جنين)، بررسي جايگاه اتصال جفت و محل ناف ، تومورهاي پستان. اين امواج به علت اينكه مانند تشعشعات يونيزان عمل نميكنند. بنابراين براي زنان و كودكان بي‌خطر مي‌باشند.
  2. بيماريهاي مغز و اعصاب (Neurology) مانند بررسي تومور مغزي، خونريزي مغزي به صورت اكوگرام مغزي يا اكوانسفالوگرافي.
  3. بيماريهاي چشم (ophthalmalogy) مانند تشخيص اجسام خارجي در درون چشم، تومور عصبي، خونريزي شبكيه، اندازه گيري قطر چشم، فاصله عدسي از شبكيه.
  4. بيماريهاي كبدي (Hepatic) مانند بررسي كيست و آبسه كبدي.
  5. بيماري‌هاي قلبي (cardology) مانند بررسي اكوكار ديوگرافي.
  6. دندانپزشكي مانند اندازه‌گيري ضخامت بافت نرم در حفره‌هاي دهاني.

كاربرد درماني (سونوتراپي)[ویرایش]

از فراصوت با بسامد های متغیر و پایین در فیزیو تراپی برای کاهش التهاب و درد استفاده می شود. همچنین از كاربرد گرمايی را میتوان نام برد. برای مثال به منظور سوزاندن تومور و همچنین در مواردی به منظور تحریک نورون ها در بیماری های نورولوژیکی از امواج فراصوت استفاده می شود.

کاربردهای صنعتی[ویرایش]

آزمون فراصوت یکی از روش‌های آزمون‌های غیر مخرب است. در این روش امواج فراصوت با فرکانس بالا و با دامنه کم به داخل قطعه فرستاده می‌شوند. این امواج پس از برخورد به هر گسستگی بازتابیده می‌شوند. از روی دامنه و زمان بازگشت این امواج می‌توان به مشخصه‌های این گسستگی پی برد. از کاربردهای این روش می‌توان به اندازه‌گیری ضخامت و تشخیص عیوب موجود در قطعات نام برد. یکی از امتیازات مهم این روش توانایی آن در تشخیص عیوب بسیار کوچک به علت فرکانس بالای این امواج و در نتیجه طول موج بسیار کوچک آنها است.

کاربردهای امنیتی[ویرایش]

در سامانه‌های امنیتی اماکن و خودروها از حسگر فراصوت برای تشخیص حرکت اشیاء به وفور استفاده می‌شود. پلیس از این سیستم برای کنترل سرعت خودروها استفاده می‌کند.

رادار[ویرایش]

در کشتی‌ها و زیر در یایی‌ها از این سیستم برای کنترل عمق دریا و پی بردن به وجود اشیاء داخل آب استفاده می‌شود. از رادارهای اولترا سونیک برای پی بردن به وجود اشیا پرنده نیز استفاده می‌گردد.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. M. Schroeder. Handbook of Acoustic. Springer، 2007. ISBN 978-0-387-30446-5.