Ж. Ш. Ургалиев медициналық биофизика практикумы

Әдебиеттер: 
1. 
Ремизов А.Н. и др. Медицинская и биологическая физика. М.2005, с 
150-160. 
2. 
Ливенцов М.М. Курс физики, М. 1974. с.64-73 
3. 
Блохина М.Е. Эссаулова И.А. Мансурова Г.В. Руководство к 
лабораторным работам по медицинской и биологичечкой физике. 
М.2002.
4. 
Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика. М. Мед. 
1978. 
5. 
Сәтбаева Х.Қ., Өтепбергенов А.А., Нілдібаева Ж.Б. Адам 
физиологиясы. Алматы. 2005. 254-266 бет. 
№7 Зертханалық жұмыс. 
Тақырыбы: Ультрадыбысты қолдануға арналған диагностикалық 
құралдың жұмыс істеу үрдісімен танысу. 
Жұмыстың мақсаты: Студенттерді ультрадыбысты пайдалануға 
негізделген 
«Алока 
SSD-630» 
диагностикалық 
аппаратымен, 
датчиктерімен таныстыру. 
Жұмысқа қажетті құрал – жабдықтар: «Aloka – 630» құралы. 
Датчиктер. Гель. 
Жұмыстың қажеттілігі: Диагностикалық медициналық құралдар 
мен аппараттар ағзадағы медико-биологиялық мәліметтерді тіркеу үшін 
қажет. Бұл жұмыста осындай мақсатта қолданылатын ультрадыбыстық 
зерттеу аппараты (УДЗ) қарастырылған. Болашақ дәрігер мұндай 
аппараттардың техникалық сипаттамаларын, жұмыс істеу принциптерін, 
электрондық схемасы туралы мәліметерді білуі және ондай құралдармен 
жұмыс істей алуы тиіс. 
Тек сонда ғана дәрігер бұл құралдардың, аппараттардың 
мүмкіндіктерін толық пайдалана алады. 
 
Қысқаша теориялық мағлұмат: 
Ультрадыбыс деп есту әсерін тудырмайтын, жиілігі 20 кГц-тен 
жоғары серпімді тербелістер мен толқындарды айтамыз. Көбіне мұндай 
тербелістерді электр тербеліс генераторы арқылы өндіреді, ол 
магнитострикция немесе кері пьезоэлектрлік әсері құбылысына негізделген. 
Магнитострикция құбылысы – айнымалы магнит өрісінің әсерінен 
ферромагнитті өзекшенің тербелуі, ал кері пьезоэлектрлік әсер – айнымалы 
электр өрісінің әсерінен пьезоэлектр пластиналарынын тербелуі. Екі 
29 

жағдайда да өзекшемен немесе пьезо пластинкамен қоршалған ортада 
көлденең ультрадыбысты толқындар тарайды, әсіресе ол резонансты 
жиіліктерде қатты байқалады. 
Ультрадыбыстың таралу жылдамдығы дыбыс толқындарындай, бірақ 
толқын ұзындығы біршама кіші, сондықтан ультрадыбыс толқындары оңай 
фокусталады. 
Ультрадыбыс толқынының интенсивтілігі 1 сантиметр квадрат 
ауданға ондаған ватт, ал фокусталғанда бірнеше жүздеген немесе 
мыңдаған ваттқа дейін жетеді. 
Ультрадыбыс толқындары тығыздықтары әр – түрлі екі орта 
шекарасында шағылады және сынады, толқынның екі орта шекарасында 
шағылу дәрежесі толқын кедергісінің қатынасына тәуелді. Жиілігі 2,5 МГц 
УД – толқыны 24 сантиметрге дейін денеге енеді, 3-3,5 МГц – 16 – 18 
сантиметрге дейін, 5 МГц – 9 – 12 см, 7,5 МГц – 4,5 сантиметрге дейін 
енеді. УД – толқынының жиілігі жоғары болған сайын оның өте кішкентай 
нәрселерді дәлірек байқау мүмкіндігі артады. 
Ультрадыбысты медицинада пайдалану оның заттарға механикалық, 
физико – химиялық, биологиялық және жылулық әсер етуіне негізделген. 
УД – толқындарының механикалық әсері заттардың микроқұрылымының 
деформациясымен байланысты, яғни толқын әсерінен дене құрамындағы 
молекулалар тербеліске түседі. 
УД – толқындардың интенсивтілігі артқанда заттардың 
құрылымының бұзылуы байқалады. Бүйректегі тастарды майдалайтын УД 
– 
емдеу аппаратыңың жұмысы толқындардың осы қасиетіне негізделген. 
Ал сұйықтарда бұл кавитация тудырады, яғни сұйық ортада газ немесе 
сұйық буымен толтырылған микроқуыстар пайда болуы. Олар бір –біріне 
жақындандасып, үлкен қысыммен соқтығысады. Бұл процесс ортаның 
иондануына, молекулалардың дисоциациялануна, сондай-ақ жылудың 
пайда болуына алып келеді. УД – толқындарының әсерімен вирустар, 
бактерияларды өлтіруге болады. Сондықтан оны стерилизациялауда 
пайдаланады. Ал УД – ның азғана қуаты әсерінен жасуша мембранасының 
өтімділігі артады да, ұлпадағы зат алмасу процессі күшейеді. 
Медициналық практикада УД – толқындары диагностикалық және 
емдік мақсаттарда қолданылады. 
УД зерттеу (УДЗ) ультрадыбыстың әр 
– 
түрлі 
тығыздықтағы 
ұлпалармен бөлініп тұрған шекарадан шағылу құбылысына негізделген. 
УЗИ – құрылғысы үздіксіз және импульсті режимдегі УД – толқындарын 
шығаратын пьезоэлектрлік генератордан, денеден шағылған УД 
толқындарын қабылдайтын пьезоэлектрлік датчиктен, оның сигналдарын 
30 

өңдейтін микропроцессордан, кескінді бақылайтын монитордан т.б. 
көпгеген қосымша бөліктерден тұрады. 
Барлық ультрадыбыстық диагностикалық аппараттар локация 
принципі бойынша жұмыс істейді. Екі орта шекарасынан шағылғын сәуле 
және негізгі сәуленің ортадан шағылу және таралу уақытының әр түрлі 
болуы, объектінің орналасу тереңдігін анықтауға, ал датчикті қозғалта 
отырып олардың пішінін білуге болады. 
Датчик қабылдаған УД микропроцессорда өңделіп кескін 
құрылғысына жіберіледі. Осы арқылы дәрігер мониторда дененың 
бөлігінің кескінін мүшелердің пішінін (формасын) сондай–ақ ондағы жаңа 
пайда болған нәрселерді (ісік, тастар т.б.) көре алады. 
УД – толқындары сондай–ақ қан ағыны жылдамдығын өлшеуде де 
қолданылады. Бұл әдіс Доплер эффектісіне негізделген. 
Доплер эфффектісі деп – бір-біріне қатысты қозғалыс кезіндегі негізгі УД 
толқын мен оның шағылысқан толқыны арасындағы жиіліктің өзгеруін 
айтады. Жиіліктің әр-түрлі болуына қарай зерттелген дене қозғалысының 
жылдамдықты анықтауға болады. Доплерография әдісінде қозғалыстағы 
эритроциттен шағылған ультрадыбыс жиілігі, датчиктен шыққан негізгі 
сәуле жиілігінен өзгеше болады. Негізгі толқынмен салыстырғанда, 
шағылған ультрадыбыстың жиілігінің артуы немесе кемуі қан ағыны 
бағытына байланысты (датчикке-қарай немесе оған қарсы). Қан ағыны 
жылдамдығы қаншалықты үлкен болса, шағылған ультрадыбыс жиілігі 
соншалықты үлкен жиілікке өзгереді. Осы мәліметтерді салыстыра 
отырып, УДЗ құралының микропроцессоры қан ағыны жылдамдығын 
есептейді. 
1 
2 
3 
18 – 
сурет. 1- конвексті, 2- секторлы, 3- сызықты датчиктер 
Зерттелетін мүшенің орналасу тереңдігіне және өлшемдеріне 
байланысты мынадай датчиктер қолданылады: секторлық, конвексті, 
сызықтық (18 – сурет). 
УД диагностикада негізінен жиілігі 2,5; 3,0; 3,5; 5,0; 7,5 МГц 
31 

датчиктер қолданылады. Датчиктің жиілігі аз болған сайын, сәуленің 
денеге ену тереңдігі жоғары болады. Бірақ бұл жағдайдағы 
ультрадыбыстың денені анық көру мүмкіндігі азаяды. Берілген 
датчиктердің ішіндегі анық көру мүмкіндігі жоғарысы 7,5 МГц жиілігі 
датчик. 
Секторлық датчиктің корпусында бір пьезокерамикалық элемент 
орналасқан (19 – сурет). Секторлы датчиктің артықшылығы: 
• 
бүкіл мүшені қамтиды, тереңдегі мен бақылау аймағының
үлкендігі. Мысалы: бүйректі немесе шарананы толығымен көру; 
• 
ультрадыбысқа арналған кішкене "мөлдір терезелер" арқылы көру, 
түсіру мүмкіндігі, мысалы: қабырға арасы арқылы жүректі түсіру, әйелдер 
органдарын зерттеу. 
Секторлы датчиктердің кемшіліктері: 
• 
дене бетінен 3 – 4 см "көрінбейтін аймақтың" болуы (бұл аймақты 
секторлы датчикпен зерттеу мүмкін емес).
• 
датчиктің бір фокусты болуы.
19 – 
сурет. Секторлы датчик. 
Фокустаудың мүмкіндік шекары үлкен болғандықтан секторлы 
датчиктер: ұзын - фокусты (ішкі мүшелерді зерттеуде), орта фокусті 
(кардиологияда) қыска фокусті (балаларды зерттеуде, беткі мүшелерді) 
болып бөлінеді. Сызықты датчиктердің бақылау аймағының ені 5-8 см 
болады. Сызықты датчиктің элементтері сканердің электронды схемасы 
арқылы басқарылады. 
Сызықты датчиктің артықшылығы: 
• «
көрінбейтін аймақтың» аз болуы, беткі мүшелерді зерттеу 
мүмкіндігі; 
• 
"динамикалық фокусировка" толқынның таралу бағыты бойынша 
бірнеше фокустың болуы, сол арқылы терең қабатты түсіруде жоғары 
айқындылықты қамтамасыз етеді. 
Сызықты датчиктің кемшіліктері: 
32 

• 
секторлы 
датчиктерге 
қарағанда 
терең 
қабатта 
тарлығы, яғни бүкіл мүшені толығымен бірден 
көруге мүмкін болмауы; 
• 
жүректі түсіру мүмкін еместігі және әйелдердің жыныс мүшелерін 
түсіру қиындығы.
20 – 
сурет. Сызықты датчик. 
Сондықтан сызықты датчиктер абдоминальды мүшелерді (бауыр, 
бүйрек т.б.), акушерлікте шарананы зерттеуде ғана қолданылады. 
Конвексті датчик. Сызықты датчиктер сияқты көптеген 
пьезокерамикалық элементтерден тұрады. Олар қисық (конвексті) бетімен 
орналасқан және сканердің электронды схемасымен қосылған. Конвексті 
датчиктердің де секторлы және сызықты датчиктер секілді 
артықшылықтары мен кемшіліктері бар (21 – сурет). 
Конвексті датчиктердің артықшылығы. Сызықтыға қарағанда дене 
бетіндегі зерттеу аймағы аз, ал терең қабатында көп. Сондықтан конвексті 
датчиктерді, сызықты датчиктермен көру мүмкін болмайтын аймақты 
зерттеуде қолдануға болады, мысалы: әйелдер жыныс мүшелерін. 
"Алока" фирмасы көлемдері шағын конвексті датчиктерді жасап 
шығарды. Олар қабырға аралық кеңістік арқылы жүректі көруге және 
кескіндеу мүмкіндік береді. Беткі мүшелерді зерттеуде сызықты 
датчиктерді қолданған дұрыс. Себебі конвекстіге қарағанда аз тереңдікте 
бақылау аймағы кең, "көрінбейтін аймақ" аз. Конвексті датчиктің тағы бір 
21–
сурет. Конвексті датчик 22 – сурет. Интраоперациялық
33 

датчиктер 
артықшылығы секторлыға (механикалық) салыстырғанда таза электронды, 
онда қозғалатын механикалық бөлік жоқ, динамикалық фокусировкаға ие, 
кескіндеу тереңдігінде бірнеше рет фокусталады, соған сәйкес жоғары 
сапалы ультрадыбыстық кескін алынады, соның салдарынан көру 
тереңдігінің мүмкіндік шекарасы артады. Конвексті датчиктердің дене 
бетіндегі бақылау аймағы секторлыға қарағанда кеңірек. Конвексті 
датчиктер әйелдер мүшелерін, абдоминальды мүшелерді зерттеуде, 
шарананы зерттеуде қолданылады. 
Арнайы датчиктер. 
«Алока–630» аппаратына көптеген арнайы датчиктер қосуға болады. 
Олар датчиктерді зерттейтін мүшеге жақынырақ орналасуға, 
ультрадыбыстың жоғары жиілігі арқылы үлкен айқындылықпен зерттеуге 
мүмкіндік береді. 
1. 
Интраоперациялық датчиктер. Бұл датчиктер сызықты және 
конвексті кескіндеу принципіне негізделген. Олар операция кезінде ішкі 
мүшелерді зерттеуге арналған. Сызыкты датчиктерге қарағанда олардың 
көлемдері шағын, жиіліктері 5 немесе 1,5МГц пішіні Т-тәрізді және L-
тәрізді болып келеді (22 – сурет). 
2. 
Сүт және ұйқы безін зерттейтін датчик. Бұл датчик 7,5 МГц-тегі 
секторлы механикалық датчикке негізделген. Жақын жатқан мүшелерді, 
сүт, ұйқы безін, ұйқы артериясын зертеуге арналған (23–сурет). 
23 – 
сурет. Сүт және ұйқы безін зерттеуге арналған датчик 
3. 
Интравагиналді датчиктер. Бұл датчиктер конвексті кескіндеуге
негізделген. Олардың арнайы ұстағышы бар, дененің бір жақ жанын 
көруге қолданылады. 
4. 
Интраректалді датчиктер. Бұл датчиктерде 5 және 7,5 МГц 
жиілікпен сызықты кескіндеу принципі пайдаланылады. Олар тік ішек 
арқылы ішкі мүшелерді, жатырды зерттеуде қолданылады. 

жүктеу/скачать 1,55 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: