Ultratovush usuli (ultratovushli rasxodometriya)

Mavzu: Klinikada ultratovushdan foydalanish
Qon oqimi tezligini aniqlashning bir necha usuli mavjud bo‘lib, shulardan ikki turining fizik asoslarini ko‘rib o‘taylik.
Ultratovush usuli (ultratovushli rasxodometriya). Bu usul Dopier effektiga asoslangan. Ultratovush (U T) chastotali elektr tebranishlari signali 1 generatordan (3.15-rasm), UT ning 2 nurlatkichiga chastotani tenglashtiruvchi 3 qurilmaga uzatiladi. 4 UT to‘lqini 5 qon tomirlariga o‘tadi va harakatlanuvchi 6 eritrotsitlardan qaytadi. Qaytgan 7 UT to‘lqini 8 priyommkka uzatiladi. Bunda u elektr tebranishlariga aylantiriladi va kuchaytiriladi. Kuchaytirilgan elektr tebranishlari 3 qurilmaga tushadi. Bu erda tushuvchi va qaytgan to‘lqinlar, tebranishlari mos holda tenglashtiriladi va Dopierning chastotalar bo‘yicha siljishi elektr tebranishlari ko‘rinishida ajralib chiqadi:
{/ = {/„ cos 2 ;zvrff
Katta qon tomirlarida eritrotsitlarning tezligi ulaming o‘qqa nisbatan joylashishlari ga qarab turlicha bo‘ladi: “ O’q yaqinidagi eritrotsitlar katta tezlik bilan “devor yaqinidagi” lari esa kichik tezlik bilan harakatlanadi. UT to’lqinlari turli xil eritrotsitlardan qaytishi mumkin, shu sababli Dopleming siljishi bitta chastota ko‘rmishida bo‘lmay, biror chastotalar oralig‘ida bo'ladi. Shunday qilib, Dopier effekti qon oqimining faqat o‘rtacha tezligini emas, balki qonning turli xil qatlamlari tezligini ham aniqlashga imkon beradi.
Elektromagnit usul (elektromagnit rasxodometriya). Qon oqishi tezligini aniqlashning bu usuli harakat]anuvchi zarrachalar-ning magnit maydonida og'ishiga asoslangan. Masala shundan iborat-ki, qon elektr jihatdan neytral sistema bo‘lsa-da, musbat va manfiy ionlardan tashkil topgan. Shunday ekan, harakatlanayotgan qon zaryadli zarrachalar oqimi bo‘lib, uqon tezlik bilan harakatlanadi, Harakatlanayotgan q elektr zaryadiga induksiyasi В bo‘lgan magnit maydonida kuch ta’sir qiladi. Agar zaryad manfiy bo‘Isa, u holda kuch vektorlar ko‘paytmasi q ga teskari yo'nalgan.
Magnit maydoni tomonidan turli xil ishorali zaryadga ta’sir etuvchi kuchlar 3.16-rasmda ko‘rsatilganidek, qarama-qarshi yo‘nalgan. Qon tomiri devorining bir tomoni yaqinida ortiqcha musbat zaryad, ikkinchi tomoni yaqinida esa manfiy zaryadlar ko‘proq to‘planadi. Zaryadlaming tomir ko‘ndalang kesimi bo‘yiab bunday taqsimlanishi elektr maydonini yuzaga keltiradi. Bunday fizik hodisa Xoll effekti deb aytiladi.
Ux kuchlanish (Xoll kuchlanishi) ionlar harakatining tezligiga, ya’ni qonning tezligiga bog‘liq. Shunday qilib, Ux kuchlanishni o’lchash bilan qonning tezligini ham aniqlash mumkin ekan. Qon tomiri ko‘ndalang kesimi S ni bilgan holda, qon oqishi hajmiy tezligini (m3/s) hisoblash mumkin:
Ushbu usulda o‘zgaruvchan magnit maydonini qo'llash amaliy jihatdan qulaydir (3.17-rasm). Bu o‘zgaruvchan xol Ux kuchlani-shini yuzaga keltiradi, so‘ngra u kuchaytiriladi va o‘lchanadi.
Chastotalan 20000 Hz (20 к Hz) dan 109 Hz (1G Hz) gacha diapazon oralig‘ida bo‘lgan elastik tebranishlar va toiqinlar ultratovush deb ataladi. Ultratovushning 1 G Hz dan 1000 G Hz gacha bo‘lgan chastotalar diapazoni gipertovush deb ataladi. Ultratovush chastotalari uchta diapazonga bo‘linadi:
-Past chastotali ultratovush (20-100 kHz);
-0 ‘rta chastotali ultratovush (0, 1-10 MHz);
-Yuqori chastotali ultratovush (10-1000 MHz);
Har bir diapazon tibbiyotda qoilanishining o'ziga xos
xususiyatlari mavjud.
Ultratovushning ikki muhit chegarasidan qaytishi shu muhitlar-
ning to‘lqin qarshiliklari nisbatiga bogiiq. Masalan, ultratovush muskul suyak usti pardasida suyak chegarasidan, ichki organlar sirtlaridan va hokazolardan juda ham yaxshi qaytadi. Shu sababli bir jinsli boimagan jismlar (bezlar), bo‘shliqlar, ichki organlarinng va hokazolaming turgan o'mi va oichamlarini aniqlash mumkin (ultratovush lokatsiya usuli). Ultratovush lokatsiya usulida uzluksiz va impulsli nurlanishlar qoilaniladi. Birinchi holda ikki muhit chegarasidan qaytgan va tushuvchi toiqinlarning interferensiya-sidan hosil boigan turg‘un toiqinlar kuzatiladi. Ikkinchi holda qaytgan impuls kuzatilib, ultratovushning tekshirilayotgan obyekt-gacha va undan qaytib kelish vaqti oichanadi. Ultratovushning tarqalish tezligini bilgan holda, obyektning qanday chuqurlikda joylashgani aniqlanadi.
Biologik muhitlaming toiqin qarshiliklari havonikiga nisbatan 3000 marta katta. Shu sababli UT-nurlatgichlar odam tanasiga qo‘yilsa, ultratovush tana ichkarisiga otmasdan nurlatgich va odam tanasi orasida hosil boigan yupqa havo ustunidan qaytadi. Havo qatlami hosil boimasligi uchun nurlatgichning sirti yuzasiga yupqa moy qatlami surtiladi.
Ultratovush to'lqinlarinmg tarqalish tezligi va ularning yutilishi muhitning holatiga bog'liq:, shunga asoslanib moddalammg molekular xossalarini o‘rganishda ultratovushdan foydalaniladi. Bu turdagi tadqiqotlar molekular akustika foniga taalluqlidir.
To'lqinlar intensivligi doiraviy chastota kvadratiga to‘g‘ri pro-porsional, shunga asoslanib nisbatan kichik amplitudali to‘lqin-lardan ham katta intensivliklarga ega bo‘lgan to'lqinlami hosil qilish mumkin. Ultratovush tolqinlari ta’siridagi zarrachalar tezlanishi juda katta bo‘lishi mumkin, bu esa katta ta’sir kuchlari paydo bo‘lishini, biologik obyektlar ultratovush yordamida nurlantiril-ganda ularga ham zarrachalarga shunday kuchiar ta’sir qilishini ko‘rsatadi.
Ultratovush tarqalishida hosil boladigan zichlashish va siyraklashishlar suyuqliklar ichida uzilishlar hosil qiladi, bunga kavitatsiya deyiladi.
Kavitatsiya uzoq vaqt ushlanib qolmay, tez yopiladi, bunda uncha katta boHmagan hajmda ko‘p miqdorda energiya ajralib chiqib, moddalarning isishi va shu bilan birga molekulalaming ionizatsiyasi va dissotsiatsiyasi yuz beradi.
Biologik obyektlarda ultratovush ta’siri bilan bog‘liq holda yuz beradigan fizik jarayonlaming asosiy effektlari quyidagilardan iborat:
— hujayra va subhujayra darajasidagi mikrovibratsiyalar;
— biomakromolekulalami parchalash;
— biologik membranalarini jarohatlash va ulaming joyla-nishlarini o‘zgartirish, membranalar o‘tuvchanligini o‘zgartirish;
— issiqlik ta’siri;
— hujayra va mikroorganizmlaming buziiishi. Ultratovushning
tibbiy-biologik qo‘llanishlarini asosan ikki yo‘nalishga ajratish mumkin: birinchisi kuzatish va diagnostika usullari, ikkinchisi ta’sir etish uslublari.
Birinchi yo‘nalishdagi usullarga asosan impulsli nurlanishlardan foydalanuvchi lokatsion usullar kiradi. Bu exoensefalografiya __ bosh miya o‘smalari va shishlarini aniqlash (5.8- rasmda “Angiodin EXO/U ’ ko‘rsatilgan); ultratovush kardiografiyasi — yurak o‘l-chovlarini dinamikada o‘lchash; oftalmologiyada — ko‘z muhitlari kattaliklarini o‘lchash uchun ultratovush lokatsiyasi. Ultrato­ vushning Dopier effektidan foydalanib yurak klapanlari hara-katining xarakteri o‘rganiladi va qon oqish tezligi o‘lchanadi. Diagnostika maqsadlari uchun ultratovush tezligiga asosan о‘sib chiqqan va jarohatlangan suyaklaming zichliklari hisoblab topiladi.
Ikkinchi yo‘nalishga ultratovush fizioterapiyasi taalluqlidir. 5.9-rasmda shu maqsadlarda qollaniluvchi apparat “ИОНТО COHO C2” ko‘rsatilgan. Ultratovush bilan bemorga ta’sir etish apparatning maxsus nurlatgich kallagi yordamida bajariladi. K o‘pincha terpa-pevtik maqsadlar uchun chastotasi 800 KHz, o‘rtacha intensivligi 1 W/sm2 ga yaqin va undan uzoq bo‘lgan ultratovushlardan foyda­ laniladi.
Ultratovush terapiyasining birlamchi ta’siri mexanizmi uning to‘qimaga ko‘rsatadigan mexanik va issiqlik ta’siridir.
Operatsiyalarda ultratovush ham yumshoq, ham suyak to'qima-larini kesishga qodir bo‘lgan „ultratovush skalpeli“ sifatida foydala­ niladi. Ultratovushni suyuqliklar ichidagi jismlarni parchalab, emulsiya hosil qilish qobiliyatidan farmatsevtika sanoatida dori tayyorlashda foydalaniladi. Ultratovush ishtirokida tayyorlangan turli xil dorivorlar emulsiyalari o‘pka kasali, yuqori nafas yo‘llari katari, bronxial astma kabi kasalliklami davolashda qo'lianiladi.
Hozirgi paytda shikastlangan yoki transplantatsiyalanuvchi suyak to‘qimalarini “payvandlash”ning yangi usuli (ultratovush osteosintezi) yaratilgan.
Ultratovushning mikroorganizmlarga halokatli ta’sir ko‘rsati-shidan moddalami sterilizatsiya qilishda foydalaniladi.
Ultratovushning ko'riar uchun qoMlanilishi qiziqarlidir. “Ori-yentir” kichkina asbobi hosil qilgan ultratovush lokatsiyasi yorda­ mida 10 m gacha uzoqlikdagi jismlarni bilib olish va ularning qanday xarakterda ekanligini aniqlash mumkin.
Ultratovushning tibbiyot va biologiyada qo‘llanilishi borasida yuqorida keltirilgan misollar bu sohada qilingan barcha tadqiqot-lami o‘z ichiga ololmaydi, chunki ultratovushning qollanish sohasi rang-barang va uni kengaytirish istiqbollari kattadir. Yana ultrato­ vush golografiyasining tibbiyotga kirib kelishi va undan foydalanish
yanada yang! diagnostika usullarining paydo bolishiga umid bog‘laydi.