Über Ultraschall

Entwicklungsgeschichte

Internationaler Aspekt

Im Vergleich zu optischen Methoden wie Infrarot und Ultraviolett hat Ultraschall mit einer Geschichte von weniger als 100 Jahren relativ spät eingesetzt. Vom Ende des 19. Jahrhunderts bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts, nachdem der piezoelektrische Effekt und der inverse piezoelektrische Effekt in der Physik entdeckt wurden, lösten die Menschen die Methode der Verwendung elektronischer Technologie zur Erzeugung von Ultraschallwellen, die schnell ein historisches Kapitel in der Geschichte aufschlugen Entwicklung und Förderung der Ultraschalltechnologie.

1922 wurde erstmals die Definition von Ultraschall vorgeschlagen, und Ultraschall wurde zu einem brandneuen Konzept. Das erste Erfindungspatent für die Ultraschalltherapie erschien in Deutschland;

1939 wurden Literaturberichte über die klinischen Wirkungen der Ultraschalltherapie veröffentlicht.

In den späten 1940er Jahren entstand die Ultraschalltherapie in Europa und den Vereinigten Staaten. Erst auf der ersten internationalen akademischen Konferenz für medizinischen Ultraschall im Jahr 1949 fand ein Austausch von Arbeiten zur Ultraschalltherapie statt, der den Grundstein für die Entwicklung der Ultraschalltherapie legte. 1956 wurden auf der Second International Conference on Ultrasound Medicine viele Artikel veröffentlicht, und die Ultraschalltherapie trat in ein Stadium der praktischen Reife ein.

Häuslicher Aspekt

In China startete der Bereich der Ultraschalltherapie etwas später. Anfang der 1950er Jahre führten nur wenige Krankenhäuser eine Ultraschalltherapie durch. 1950 wurde das Ultraschalltherapiegerät mit einer Wellenlänge von 430 μm erstmals in Peking zur Behandlung verschiedener Krankheiten eingesetzt und in den 1950er Jahren schrittweise gefördert. Und haben Haushaltsgeräte. Die Veröffentlichung von Berichten in der Literatur begann 1957. In den 1970er Jahren gab es verschiedene Arten von häuslichen Ultraschalltherapiegeräten, und die Ultraschalltherapie wurde in großen Krankenhäusern im ganzen Land populär.

In mehr als 40 Jahren haben große Krankenhäuser im ganzen Land eine beträchtliche Menge an Daten und eine relativ reiche klinische Erfahrung gesammelt. Besonders in den frühen 1980er Jahren waren die extrakorporale Ultraschall-Lithotripsie mit mechanischen Wellen und die Ultraschallchirurgie wichtige Durchbrüche in der Geschichte der Behandlung von Steinleiden. Jetzt wurde es international beworben und angewendet. Hochintensiver fokussierter Ultraschall für die nicht-invasive Chirurgie hat die Ultraschalltherapie zu einem wichtigen Bestandteil der modernen Medizintechnik gemacht. Im 21. Jahrhundert wurde die ultraschallfokussierte Chirurgie (HIFU) als die neueste Technologie in der Behandlung von Tumoren des 21. Jahrhunderts gefeiert.

Wirkung

Ultraschalleffekt: Wenn sich die Ultraschallwelle im Medium ausbreitet, verändert sich das Medium aufgrund der Wechselwirkung zwischen der Ultraschallwelle und dem Medium, was zu einer Reihe mechanischer und elektromagnetischer Ultraschalleffekte führt, einschließlich der folgenden zwei Effekte:

1. Mechanische Effekte. Die mechanische Einwirkung von Ultraschall kann das Emulgieren von Flüssigkeiten, das Verflüssigen von Gelen und das Dispergieren von Feststoffen fördern. Wenn sich im flüssigen Ultraschallmedium eine stehende Welle ausbildet, kondensieren die winzigen Partikel, die in der Flüssigkeit suspendiert sind, aufgrund der Einwirkung mechanischer Kraft am Knoten und bilden eine periodische Ansammlung im Raum. Wenn sich Ultraschallwellen in piezoelektrischen Materialien und magnetostriktiven Materialien ausbreiten, werden induzierte elektrische Polarisation und induzierte Magnetisierung durch die mechanische Wirkung von Ultraschallwellen verursacht.

2. Kavitation. Wenn die Flüssigkeit mit Ultraschallwellen beaufschlagt wird, können viele kleine Luftbläschen entstehen. Ein Grund dafür ist, dass in der Flüssigkeit lokale Zugspannungen auftreten, um einen Unterdruck zu bilden, und die Verringerung des Drucks das ursprünglich in der Flüssigkeit gelöste Gas übersättigt und als kleine Bläschen aus der Flüssigkeit entweicht. Ein weiterer Grund ist, dass die starke Zugspannung die Flüssigkeit in einen Hohlraum, der Kavitation genannt wird, „zerreißt“. Innerhalb des Hohlraums befindet sich ein Flüssigkeitsdampf oder ein anderes in einer Flüssigkeit gelöstes Gas, möglicherweise sogar ein Vakuum. Die durch Kavitation gebildeten kleinen Blasen wachsen weiter oder platzen plötzlich. Wenn es platzt, strömt die umgebende Flüssigkeit plötzlich in die Blase, um einen hohen Druck zu erzeugen, und gleichzeitig wird eine Stoßwelle erzeugt. Die von Kavitation begleitete innere Reibung kann eine elektrische Ladung bilden, und das Phänomen der Lumineszenz wird in der Blase aufgrund der Entladung erzeugt. Die meisten Techniken zur Beschallung von Flüssigkeiten beziehen sich auf Kavitation.