تعریف امواج اولتراسوند (فراصوت):
 
امواج فراصوت به شكلی از انرژی از امواج مكانیكی گفته می‌شود كه فركانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد. گوش انسان قادر است امواج بین 20 هرتز تا 20000 هرتز را بشنود. هر موج (شنوایی یا فراصوت) یك آشفتگی مكانیكی در یك محیط گاز ، مایع و یا جامد است كه به بیرون از چشمه صوتی و با سرعتی یكنواخت و معین حركت می‌كند. در حركت یا گسیل موج مكانیكی ، ماده منتقل نمی‌شود. اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، موج عرضی است كه بیشتر در جامدات رخ می‌دهد و در صورتی كه ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد، موج طولی است. انتشار در بافتهای بدن به صورت امواج طولی است. از این رو در پزشكی با اینگونه امواج سر و كار داریم.


روشهای تولید امواج فراصوت:

الف) روش پیزو الكتریسیته
تاثیر متقابل فشار مكانیكی و نیروی الكتریكی را در یك محیط اثر پیزو الكتریسیته می‌گویند. بطور مثال بلورهایی وجود دارند كه در اثر فشار مكانیكی ، نیروی الكتریكی تولید می‌كنند و برعكس ایجاد اختلاف پتانسیل در دو سوی همین بلور و در همین راستا باعث فشردگی و انبساط آنها می‌شود كه ادامه دادن به این فشردگی و انبساط باعث نوسان و تولید امواج می‌شود. مواد (بلورهای) دارای این ویژگی را مواد پیزو الكتریك می‌گویند. اثر پیزو الكتریسیته فقط در بلورهایی كه دارای تقارن مركزی نیستند، وجود دارد. بلور كوارتز از این دسته مواد است و اولین ماده‌ای بود كه برای ایجاد امواج فراصوت از آن استفاده می‌شد كه اكنون هم استفاده می‌شود.
اگر چه مواد متبلور طبیعی كه دارای خاصیت پیزو الكتریسیته باشند، فراوان هستند. ولی در كاربرد امواج فراصوت در پزشكی از كریستالهایی استفاده می‌شود كه سرامیكی بوده و بطور مصنوعی تهیه می‌شوند. از نمونه این نوع كریستالها ، مخلوطی از زیركونیت و تیتانیت سرب (Lead zirconat & Lead titanat) است كه به شدت دارای خاصیت پیزوالكتریسیته می‌باشند. به این مواد كه واسطه‌ای برای تبدیل انرژی الكتریكی به انرژی مكانیكی و بالعكس هستند، مبدل یا تراسدیوسر (transuscer) می‌گویند. یك ترانسدیوسر اولتراسونیك بكار می‌رود كه علامت الكتریكی را به انرژی فراصوت تبدیل كند كه به داخل بافت بدن نفوذ و انرژی فراصوت انعكاس یافته را به علامت الكتریكی تبدیل كند.
 
ب) روش مگنتو استریكسیون
این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبی‌های مغناطیسی كوچك بطور خود به خود با دو قطبی‌های مجاور خود همخط شوند) تحت تاثیر میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. مواد مزبور در این میدانها تغییر طول می‌دهند و بسته به فركانس (شمارش زنشهای كامل موج در یك ثانیه) جریان متناوب به نوسان در می‌آیند و می‌توانند امواج فراصوت تولید كنند. این مواد در پزشكی كاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش كم است و بیشتر كاربرد آزمایشگاهی دارد.

کاربرد تشخیصی (سونوگرافی):
 
بیماریهای زنان و زایمان (Gynocology) مانند بررسی قلب جنین ، اندازه ‌گیری قطر سر (سن جنین) ، بررسی جایگاه اتصال جفت و محل ناف ، تومورهای پستان.
بیماریهای مغز و اعصاب (Neurology) مانند بررسی تومور مغزی ، خونریزی مغزی به صورت اکوگرام مغزی یا اکوانسفالوگرافی.
بیماریهای چشم (ophthalmalogy) مانند تشخیص اجسام خارجی در درون چشم ، تومور عصبی ، خونریزی شبکیه ، اندازه ‌گیری قطر چشم ، فاصله عدسی از شبکیه.
بیماریهای کبدی (Hepatic) مانند بررسی کیست و آبسه‌ کبدی.
بیماری‌های قلبی (cardology) مانند بررسی اکوکار دیوگرافی.
دندانپزشکی مانند اندازه‌گیری ضخامت بافت نرم در حفره‌های دهانی.
*این امواج به علت اینکه مانند تشعشعات یونیزان عمل نمی‌کنند. بنابراین برای زنان و کودکان بی‌خطر می‌باشند.

کاربرد درمانی (سونوتراپی) :

کاربرد گرمایی
با جذب امواج فراصوت بوسیله بدن بخشی از انرژی آن به گرما تبدیل می‌شود. گرمای موضعی حاصل از جذب امواج فراصوت بهبودی را تسریع می‌کند. قابلیت کشسانی کلاژن (پروتئینی ارتجاعی) را افزایش می‌دهد. کشش در scars (اسکار=جوشگاههای زخم) افزایش می‌دهد و باعث بهبود آنها می‌شود. اگر اسکار به بافتهای زیرین خود چسبیده باشد، باعث آزاد شدن آنها می‌شود. گرمای حاصل از امواج فراصوت با گرمای حاصل از گرمایش متفاوت است.
میکروماساژ مکانیکی
به هنگام فشردگی و انبساط محیط ، امواج طولی فراصوتی روی بافت اثر می‌گذارند و باعث جابجایی آب میان بافتی و در نتیجه باعث کاهش ورم (تجمع آب میان بافتی در اثر ضربه به یک محل) می‌شوند.
درمان آسیب تازه و ورم :آسیب تازه معمولا با ورم همراه است. فراصوت در بسیاری از موارد برای از بین بردن مواد دفعی در اثر ضربه و کاهش خطر چسبندگی بافتها بهم بکار می‌رود.
درمان ورم کهنه یا مزمن :فراصوت چسبندگیهایی که میان ساختمانهای مجاور ممکن است ایجاد شود را می‌شکند.

خطرات اولتراسوند:

1)سوختگی:
اگر امواج پیوسته و در یک مکان بدون چرخش بکار روند، در بافت باعث سوختگی می‌شود و باید امواج حرکت داده شوند.
2)پارگی کروموزومی
استفاده دراز مدت از امواج اولتراسوند با شدت خیلی بالا پارگی در رشته دی ان ای (DNA) را نشان می‌دهد.
3)ایجاد حفره یا کاویتاسیون
یکی از عوامل کاهش انرژی امواج اولتراسوند هنگام گذشتن از بافتهای بدن ایجاد حفره یا کاویتاسیون می‌باشد. همه محلولها شامل مقدار قابل ملاحظه‌ای حبابهای گاز غیر قابل دیدن هستند و دامنه بزرگ نوسانهای امواج اولتراسوند در داخل محلولها می‌تواند بر روی بافتها تغییرات بیولوژیکی ایجاد کند (پارگی در دیواره سلولها و از هم گسستن مولکولهای بزرگ)
منبع: bioemm.com

بحث و بررسی مقاله : http://bioemm.com/forum/index.php/topic,1481.0.html

تعریف امواج اولتراسوند (فراصوت):
 
امواج فراصوت به شكلی از انرژی از امواج مكانیكی گفته می‌شود كه فركانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد. گوش انسان قادر است امواج بین 20 هرتز تا 20000 هرتز را بشنود. هر موج (شنوایی یا فراصوت) یك آشفتگی مكانیكی در یك محیط گاز ، مایع و یا جامد است كه به بیرون از چشمه صوتی و با سرعتی یكنواخت و معین حركت می‌كند. در حركت یا گسیل موج مكانیكی ، ماده منتقل نمی‌شود. اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، موج عرضی است كه بیشتر در جامدات رخ می‌دهد و در صورتی كه ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد، موج طولی است. انتشار در بافتهای بدن به صورت امواج طولی است. از این رو در پزشكی با اینگونه امواج سر و كار داریم.


روشهای تولید امواج فراصوت:

الف) روش پیزو الكتریسیته
تاثیر متقابل فشار مكانیكی و نیروی الكتریكی را در یك محیط اثر پیزو الكتریسیته می‌گویند. بطور مثال بلورهایی وجود دارند كه در اثر فشار مكانیكی ، نیروی الكتریكی تولید می‌كنند و برعكس ایجاد اختلاف پتانسیل در دو سوی همین بلور و در همین راستا باعث فشردگی و انبساط آنها می‌شود كه ادامه دادن به این فشردگی و انبساط باعث نوسان و تولید امواج می‌شود. مواد (بلورهای) دارای این ویژگی را مواد پیزو الكتریك می‌گویند. اثر پیزو الكتریسیته فقط در بلورهایی كه دارای تقارن مركزی نیستند، وجود دارد. بلور كوارتز از این دسته مواد است و اولین ماده‌ای بود كه برای ایجاد امواج فراصوت از آن استفاده می‌شد كه اكنون هم استفاده می‌شود.
اگر چه مواد متبلور طبیعی كه دارای خاصیت پیزو الكتریسیته باشند، فراوان هستند. ولی در كاربرد امواج فراصوت در پزشكی از كریستالهایی استفاده می‌شود كه سرامیكی بوده و بطور مصنوعی تهیه می‌شوند. از نمونه این نوع كریستالها ، مخلوطی از زیركونیت و تیتانیت سرب (Lead zirconat & Lead titanat) است كه به شدت دارای خاصیت پیزوالكتریسیته می‌باشند. به این مواد كه واسطه‌ای برای تبدیل انرژی الكتریكی به انرژی مكانیكی و بالعكس هستند، مبدل یا تراسدیوسر (transuscer) می‌گویند. یك ترانسدیوسر اولتراسونیك بكار می‌رود كه علامت الكتریكی را به انرژی فراصوت تبدیل كند كه به داخل بافت بدن نفوذ و انرژی فراصوت انعكاس یافته را به علامت الكتریكی تبدیل كند.
 
ب) روش مگنتو استریكسیون
این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبی‌های مغناطیسی كوچك بطور خود به خود با دو قطبی‌های مجاور خود همخط شوند) تحت تاثیر میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. مواد مزبور در این میدانها تغییر طول می‌دهند و بسته به فركانس (شمارش زنشهای كامل موج در یك ثانیه) جریان متناوب به نوسان در می‌آیند و می‌توانند امواج فراصوت تولید كنند. این مواد در پزشكی كاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش كم است و بیشتر كاربرد آزمایشگاهی دارد.

کاربرد تشخیصی (سونوگرافی):
 
بیماریهای زنان و زایمان (Gynocology) مانند بررسی قلب جنین ، اندازه ‌گیری قطر سر (سن جنین) ، بررسی جایگاه اتصال جفت و محل ناف ، تومورهای پستان.
بیماریهای مغز و اعصاب (Neurology) مانند بررسی تومور مغزی ، خونریزی مغزی به صورت اکوگرام مغزی یا اکوانسفالوگرافی.
بیماریهای چشم (ophthalmalogy) مانند تشخیص اجسام خارجی در درون چشم ، تومور عصبی ، خونریزی شبکیه ، اندازه ‌گیری قطر چشم ، فاصله عدسی از شبکیه.
بیماریهای کبدی (Hepatic) مانند بررسی کیست و آبسه‌ کبدی.
بیماری‌های قلبی (cardology) مانند بررسی اکوکار دیوگرافی.
دندانپزشکی مانند اندازه‌گیری ضخامت بافت نرم در حفره‌های دهانی.
*این امواج به علت اینکه مانند تشعشعات یونیزان عمل نمی‌کنند. بنابراین برای زنان و کودکان بی‌خطر می‌باشند.

کاربرد درمانی (سونوتراپی) :

کاربرد گرمایی
با جذب امواج فراصوت بوسیله بدن بخشی از انرژی آن به گرما تبدیل می‌شود. گرمای موضعی حاصل از جذب امواج فراصوت بهبودی را تسریع می‌کند. قابلیت کشسانی کلاژن (پروتئینی ارتجاعی) را افزایش می‌دهد. کشش در scars (اسکار=جوشگاههای زخم) افزایش می‌دهد و باعث بهبود آنها می‌شود. اگر اسکار به بافتهای زیرین خود چسبیده باشد، باعث آزاد شدن آنها می‌شود. گرمای حاصل از امواج فراصوت با گرمای حاصل از گرمایش متفاوت است.
میکروماساژ مکانیکی
به هنگام فشردگی و انبساط محیط ، امواج طولی فراصوتی روی بافت اثر می‌گذارند و باعث جابجایی آب میان بافتی و در نتیجه باعث کاهش ورم (تجمع آب میان بافتی در اثر ضربه به یک محل) می‌شوند.
درمان آسیب تازه و ورم :آسیب تازه معمولا با ورم همراه است. فراصوت در بسیاری از موارد برای از بین بردن مواد دفعی در اثر ضربه و کاهش خطر چسبندگی بافتها بهم بکار می‌رود.
درمان ورم کهنه یا مزمن :فراصوت چسبندگیهایی که میان ساختمانهای مجاور ممکن است ایجاد شود را می‌شکند.

خطرات اولتراسوند:

1)سوختگی:
اگر امواج پیوسته و در یک مکان بدون چرخش بکار روند، در بافت باعث سوختگی می‌شود و باید امواج حرکت داده شوند.
2)پارگی کروموزومی
استفاده دراز مدت از امواج اولتراسوند با شدت خیلی بالا پارگی در رشته دی ان ای (DNA) را نشان می‌دهد.
3)ایجاد حفره یا کاویتاسیون
یکی از عوامل کاهش انرژی امواج اولتراسوند هنگام گذشتن از بافتهای بدن ایجاد حفره یا کاویتاسیون می‌باشد. همه محلولها شامل مقدار قابل ملاحظه‌ای حبابهای گاز غیر قابل دیدن هستند و دامنه بزرگ نوسانهای امواج اولتراسوند در داخل محلولها می‌تواند بر روی بافتها تغییرات بیولوژیکی ایجاد کند (پارگی در دیواره سلولها و از هم گسستن مولکولهای بزرگ)
منبع: bioemm.com

بحث و بررسی مقاله : http://bioemm.com/forum/index.php/topic,1481.0.html

پردازش سیگنالها
1- آشکارسازی : سیگنالهای بدست آمده از بازتابش در آغاز تقویت شده و سپس آشکار می شوند. کار آشکارسازی،  یکسو سازی موج ولتاژ متناوب به یک موج یکسو است. این کار یا با برگرداندن بخش منفی موج به جهت مثبت و یا از میان بردن آن انجام می شود.
 2- تبدیل اسکن: تبدیل کننده اسکن ،برون ده سیگنالهای آشکارساز را گرفته و ذخیره می کند. این سیگنالها داده های نگاره ای هستند و ذخیره سازی آنها پیش از فرستاده شدن برای نمایش اسیلوسکوپی انجام می شود. بنابراین تبدیل کننده اسکن مانند یک حافظه در یک دستگاه کار می کند و سیگنالها را به درجه های خاکستری اختصاص می دهد. به ذخیره این داده ها نیاز داریم زیرا داده های بدست آمده سرعت بیشتری از داده های مورد نیاز برای ساخت نگاره دارند.
3-  پیش پردازش و پس پردازش : کار پیش پردازش پیش از ذخیره دامنه بازتابها در تبدیل کننده اسکن رخ می دهد. در بیشتر دستگاههای سونوگرافی کنترل پیش پردازش در اختیار کاربر نیست و این فرایند تغییرهای دلخواه داده ها را بیش از نمایش انجام می دهد.
پس پردازش کار اختصاص درجه های خاکستری برای شماره های ذخیره شده در حافظه تبدیل کننده اسکن است. شمار درجه های خاکستری بستگی به ویژگی های حافظه دارد. پس پردازش ارزشهای عددی را تغییر نمی دهد. اختصاص ارزشهای عددی، درجه های خاکستری برای ترازهای روشناییهای گوناگون در روی صفحه اسیلوسکوپ برای بهینه سازی نمایش داده ها است و این کار ارزش پس پردازش را نشان می دهد. چشم انسان می تواند تنها 16 درجه خاکستری را تشخیص دهد.

prin.ir

"سونو ترومبولیز"  (‪ (Sono-Thrombolyse

این روش درمانی جدید، "سونو ترومبولیز" (‪ (Sono-Thrombolyse‬نام دارد که در آن به کمک امواج ماورای صوت، لخته‌های خونی تشکیل شده در بافت مغز تجزیه می‌شوند.

اساس این روش همانند روشی است که از آن در درمان سنگ کلیه‌استفاده می شود و طی آن با استفاده از طول موج مشخصی از امواج ماورای صوت، سنگ‌های تشکیل شده در بافت کلیه خرد و تجزیه می‌شوند و در مورد بیماران سکته مغزی نیز هدف امواج، لخته‌های خونی هستند.

در آینده‌ای نه چندان دور این روش جایگزین روش متداول کنونی خواهد شد.

تشکیل لخته‌های خونی نتیجه واکنش سریع سیستم ایمنی است که پس از پارگی مویرگ به سرعت در محل خونریزی ، شبکه فیبری ظریفی می‌سازد که گلبول‌های خونی را به خود جذب کرده و با تشکیل لخته از خونریزی بیشتر جلوگیری می کند، اما حضور این لخته‌ها عملکرد مغز را مختل و به سکته‌های مغزی منجر می‌شوند.

این روش جدید تجزیه لخته خونی به کمک امواج ماورای صوت است و فرکانس مشخصی از این امواج با هدف قرار دادن فیبرهای شبکه لخته سبب بازشدگی و تجزیه لخته می‌شود.

روشی که هم‌اکنون برای تجزیه لخته‌های خونی در درمان بیمارن سکته مغزی استفاده می‌شود مصرف دارو است، اما در سونوترومبولیز مصرف دارو که به صورت هدفمند برای تجزیه لخته خونی جذب شبکه فیبری آن شده، سبب می‌شود لخته خونی بهتر هدف امواج قرارگیرد.

نکته‌ای که در این روش بر روی آن تاکید می‌شود، درمان به موقع است و موثرترین زمان درمان تا سه ساعت اولیه پس از بروز سکته است، البته هر چه سن بیمار از ‪ ۵۵‬سال بالاتر باشد، به علت کاسته شدن از تراکم استخوانی بافت جمجمه شانس درمان با این روش کاهش می‌یابد.

مهمترین نکته این روش استفاده از فرکانس مشخصی است که به گونه‌ای هدفمند از یک سو لخته خونی را هدف قرار داده و از سوی دیگر به سایر مویرگ‌های خونی بافت مغز را آسیب نرساند.

استفاده از امواج ماورای صوت به ویژه در تجزیه لخته‌های خونی بزرگتری که با چرخش در جریان گردش خون سبب اختلال ضربان قلب و یا تنگی شریان‌های خونی گردن می‌شوند، موفقیت آمیز بوده است.

از فاکتورهای مهمی که برای جلوگیری از بروز سکته مغزی می‌توان به آنها اشاره کرد، کنترل قند، چربی و فشار خون، و تحرک بدنی بیشتر بخصوص پس از ‪ ۵۰‬سالگی است.

منبع: prin.ir

هر موج شنوایی یا فراصوتی یک آشفتگی مکانیکی در یک محیط گاز، مایع و یا جامد است که به سوی بیرون از چشمه صوتی و با سرعتی یکنواخت و معین حرکت می کند. در حرکت یا گسیل موج مکانیکی ماده منتقل نمی شود. 
اگر نوسانهای ذره ها درراستای عمود بر گسیل موج باشد موج عرضی است که بیشتر در جامدها رخ می دهد و اگر نوسان امواج در راستای گسیل امواج باشد موج طولی است . انتشار امواج در بافتهای بدن به گونه امواچ طولی است از این رو ما در پزشکی با این گونه امواج سروکار داریم .

اگر نوسانهای پرده یک بلندگو را بررسی کنیم که با بسامد f  نوسان میکند، می تواند چگونگی رفتار صوت را ارزیابی کرد. نوسان باعث ایجاد افزایش و کاهش موضعی فشار نسبت به فشار در محیط هوا می گردد. نقطه های با فشار بیشتر فشردگی و نقطه های کم فشار انبساط نامیده می شود.
هنگام عبور امواج از ماده، ذره های موجود در ماده در اثر امواج در محلشان به پس و پیش و لرزه در می آیند، بگونه ای که انرژی تابیده در سوی موازی با لرزه ذره ها از ماده گذر می کند. ذره ها در درون ماده تنها حرکات پس و پیش را به پیروی از انرژی موج انجام می دهند. این ذره ها حرکت آزاد در درون ماده را پیدا نخواهد کرد. انرژی موجی که باعث حرکت ذره ها می گردد ،هنگام گذر باعث به هم خوردن نظم و تعادل در ماده می شوند.
ذره مادی در اثر نیرو از حالت آرامش یا تعادل در ماده خارج می شود.

ویژگیهای امواج فراصوت

طول موج:
فاصله میان دو نقطه در موج که ویژگی فیزیکی یکسانی را داشته باشند - برای نمونه دو مرکز فشردگی -را طول موج می گویند.
بسامد (f):
شمار تکرار کامل موج در یک ثانیه را بسامد یا فرکانس می گویند یکای بسامد مانند دیگر امواج ،هرتز است .پس یک هرتز یک نوسان در یک ثانیه است.
پریود (T):
 پریود یا دوره تناوب طول زمانی است که موج یک زنش کامل انجام می دهد. بنابراین وابستگی میان پریود و بسامد چنین است:
                                                                             f= 1/T      یا      T= 1/f
سرعت گسیل موج :
 فاصله ای که موج در یکای زمان می پیماید سرعت گسیل موج است.
سرعت امواج فراصوتی ( همه پارامترهای فیزیکی برای صوت شنوایی و فراصوت و یا اینکه همه نوسانهای مکانیکی همانند است ) با چگالی گسیل موج و چگونگی فشردگی محیط چنین رابطه دارند:

هر چه ماده متراکم تر باشد سرعت بیشتر است یعنی هر چه مولکولها کوچکتر باشد جابجا کردن آنها ساده تر است.
هر چه توانایی فشردگی ماده بیشتر باشد ،سرعت فراصوت کمتر است .در حقیقت فشردگی کسری از تغییر حجم ایجاد شده بوسیله تغییر فشار است. البته کار به سادگی گفته بالا نیست زیرا وابستگی وارونه دارند .یعنی با افزایش یکی دیگری کاهش می یابد ( سرعت ثابت ) . سرعت گسیل موج فراصوت به بسامد بستگی ندارد.
دیده می شود که سرعت موج در بافتهای نرم به هم نزدیک است ولی سرعت امواج در استخوان بسیار بزرگتر است ( نزدیک چهار برابر ). فراصوتی با بسامد یک میلیون هرتز ( 1 MHZ )  در آب با سرعت 1500 m/sec  دارای طول موج   0.15 cm   است.

بازتابش
امواج مکانیکی -که فراصوت نیز نمونه ای از آن است -دربرخورد با اجسام سر راه بازتاب می یابند. این بازتابش چند گونه دارد. در بازتابش آینه ایSPECULAR ) ( که در رویه تخت و صیقلی انجام     می گیرد ،راستای تابش و بازتاب یکی است. در بازتابش نا آینه ای موج به رویه ناصاف برخورد    می یابد.
گونه دیگر از بازتابش، پراکندگی است که مانند بازتابش ناآینه است تنها در این بازتابش موج به ذره کوچک برخورد می کند و این ذره خود مانند چشمه فراصوت کارمی کند و در همه راستاها،موج گسیل می شود.
برخورد امواج فراصوتی به مرز میان دو محیط:
هنگامی که موجی با زاویه عمود به مرز مشترک دو بافت برخورد می کند، بدون هیچ انحرافی از محیط دوم و در راستای تابش گذر می کند .البته بخشی در همان راستا بازتاب می شود. اگر تابش امواج به گونه مایل به مرز مشترک بافتها انجام گیرد و سرعت صوت  c  در دو محیط یکسان نباشد موج در محیط دوم شکسته می شود .

قانونهای اسنل
هنگامی که موج فراصوتی به مرز مشترک دو محیط برای نمونه هوا – بافت برخورد نماید ،بخشی از آن بازتاب پیدا کرده و بخشی به درون آن راه می یابد. برابر قانون های اسنل:
(a موج تابشی و بازتابشی و گذری در یک صفحه اند.
(b زاویه تابش با زاویه بازتابش برابر است.
اگر تابش به اندازه ای برسد که زاویه شکست  90  درجه شود، یعنی مماس بر مرز مشترک دو محیط،
زاویه تابش در این حالت زاویه بحرانی نامیده می شود.
در این حالت موج  وارد محیط دوم نخواهد شد و بازتاب کلی داریم.
نمونه سرعت فراصوات در بافت نرم  1540 m/s است .اگراین سرعت در استخوان  4080 m/s باشد و زاویه بحرانی نزدیک به 22  درجه باشد ،هیچ گونه انرژی فراصوت وارد استخوان نخواهد شد.

ضریب بازتابش و گذر:
امواج هنگامی که به مرز مشترک دو محیط مادی می رسند می توانند از آن گذر کنند. از دید فیزیکی چنین حالتی هنگامی رخ می دهد که دو محیط در تماس کامل باشند. اگر امپدانس صوتی دو محیط برابر باشد امواج بدون اینکه تحت تاثیر دو محیط باشند از آن محیط می گذرند ( البته شکست می تواند صورت بگیرد ) ولی زمانی که امپدانس های صوتی دو محیط با هم برابر نباشند موج تابنده به پیروی از شرایط فیزیکی دو محیط - سرعت و فشار ذرات - در مرز مشترک به دو بخش بازتابشی و گذری تقسیم می شود.

هنگامی که امواج صوتی به دیواره سخت برخورد می کنند ( برخورد امواج صوتی به کوه ) بازتاب می یابند. در این جا بازتاب یا اکو یا پژواک هنگامی بوجود می آید که اندازه های دیواره سخت ( رویه بازتاب کننده ) نسبت به طول موج امواج تابشی بسیار بزرگتر باشد .
هر اندازه که دانسیته یا چگالی محیط دوم ( رویه بازتاب کننده ) بیشتر باشد دامنه بازتابش بلندتر و امواج شنیدنی آشکارتر خواهد بود.( برخورد فریاد با سنگهای کوه ) . از سوی دیگر هر چه طول موج تابنده کوچکتر باشد بازتاب اکو بهتر انجام می شود ( مانند این است که رویه بازتاب دهنده بزرگتر است ). از گفته های بالا پیداست که پدیده بازتابش درباره امواج فراصوت که طول موج کوتاهتری دارند ،بهتر انجام خواهد گرفت.
 برای نمونه اگر غده یا توموری به اندازه های 4 x 4 x4 سانتی متر در بافت کبد وجود داشته باشد ،به علت اختلاف امپدانس صوتی میان بافت سالم کبد و بافت توموری و همچنین اختلاف بزرگ میان طول موج فراصوت ( نزدیک به 1 میلیمتر ) و اندازه های تومور ( نسبت 1/40 ) امکان بازتاب در مرز مشترک غده و بافت سالم وجود خواهد داشت و بازتابش در این مرز مشترک به بهترین صورت نمایان می شود.

منبع: www.irsr.org/fa

What is Therapeutic Ultrasound ?

Sonic Relief Therapeutic
Ultrasound Device

Therapeutic Ultrasound is a method of stimulating tissue beneath the skin's surface using sound waves. It is a very high frequency massage that can penetrate up to 5" below the surface of your skin.

The sound waves are of a very high frequency, typically between 800,000Hz and 2,000,000Hz. The sound can not be heard by humans or animals. Humans can only hear sounds up to about 20,000Hz. This very high frequency sound affects very small molecules though like medicines and cells in your body and acutally causes them to move.

Frequency

How ultrasound energy is transferred into the body is a function of many factors. The frequency of the ultrasound waves is actually opposite to how deep they will penetrate the body. A 1MHz ultrasound will penetrate about 4" below the skin whereas a 2MHz ultrasound unit will only penetrate about 2". While a low frequency means deeper penetration, using too low a frequency will mean that the waves are too wide to properly move the molecules. The frequency also has a significant impact on the phonophoretic properties of the ultrasound. Sonic Relief Ultrasound is specially tuned to a frequency that maximizes penetration, energy transfer and phonophoresis.

Intensity

Power output is another significant factor. It is measured in watts per square centimeter. The higher the power, the more energy is transferred into the body. If too high a power output is used and an ultrasound unit is left sitting still on the body, it is possible to burn the tissue beneath the skin. While several professional ultrasound machines are capable of these high powers, your medical practitioner will typically use a low power setting. More power is not necessarily better. Practitioners usually use a higher power to speed up treatment though it is actually more effective to use a lower power setting for a longer period of time. Your Sonic Relief is preset at the safest and most effective intensity level for therapeutic applications.

Peak Intensity vs. Average Intensity

The power output rating is often broken down into two separate units, peak intensity and average intensity. Peak intensity can be thought of as how tall the waves are that are being sent into your body. The waves need to be large enough to affect the tissue and provide the desired massage effect. At the same time, your body tissue needs breaks between groups of waves to cool down. So, Ultrasound machines actually send the waves in groups giving your body a vibrate-rest-vibrate-rest effect. The average intensity is a measure of how much energy is transferred over a period vibrate-rest cycles.

Often Ultrasound machines provide a Total Power Output rating. High power units are typically used with large applicator heads to do larger parts of the body. The important measurement part of ultrasound is the watts per square centimeter mentioned above, not the total unit power. Again, it is more effective to treat the affected area more frequently and for longer periods with lower power.

Wave Form

Wave form refers to the shape of signal generating the ultrasound wave. Common wave forms are saw-tooth, square wave, and sinusoidal. The wave form impacts the frequency, intensity, and power of a unit as discussed above altering the effectiveness of the ultrasound treatment. Correct wave form is also very important for phonophoresis as the ultrasound waves drive the medication through the tissue. Your Sonic Relief unit has a unique waveform that is not available in any other ultrasound unit. If you want maximum therapeutic power in a home ultrasound unit, you can't beat Sonic Relief.

Why does Ultrasound Therapy require Ultrasound Gel?

When applied directly to the skin, an ultrasound head cannot effectively transfer the sound waves into the body. To make it work properly, a conductive medium is required - ultrasound gel. The gel simply makes it possible for the sound waves to travel from the unit head into your body. Ultrasound without gel is ineffective and can damage the ultrasound machine.

source: http://www.ultrasoundcure.com