Features of Ultrasonic Waves Influence on Different Types Biological Tissues

Abstract

У роботі вивчені механізми впливу ультразвукових хвиль на біологічні тканини з використанням візуалізації процесів в тканині під дією ультразвуку. Показано, що відбиття і поглинання ультразвуку тканинами залежить від їх структури, властивостей і частоти ультразвукових коливань. Для хірургічних операцій використовують фокусований ультразвук інтенсивністю 100-1000 Вт/см2, який дозволяє проводити локальні руйнування в глибинних структурах тканин без пошкодження поверхневих шарів. Основу лікувальної дії ультразвуку становлять викликані їм механічний, тепловий і фізико-хімічний ефекти, співвідношення між якими залежить від інтенсивності впливу і умов його проведення. Важливу роль відіграє і нервово-рефлекторний механізм впливу на організм. Ультразвук прискорює процеси регенерації і репарації, відновлення провідності нервових волокон при травмах периферичних нервів, розсмоктування інфільтратів, травматичних набряків, ексудатів і крововиливів (первинні ефекти), має протизапальну, аналгетичну, спазмолітичну, метаболічну, гіпотензивну, фібринолітичну і бактерицидну дії, підвищує адсорбційні властивості шкіри і регіонарний кровоток (вторинні ефекти). Установлено, що сильне поглинання ультразвуку спостерігається на межі тканин, які мають різні акустичні властивості (шкіра/підшкірна клітковина, фасція/м'яз, окістя/кістка). Поглинання ультразвуку помітно змінюється при зміні стану тканини в зв'язку з розвитком в ній патологічних процесів.

The mechanisms of ultrasonic waves influence on biological tissues with the use of visualization of processes in tissue under the ultrasound action are studied in the work. It is shown that the reflection and absorption of ultrasound by tissues depend on their structure, properties and frequency of ultrasonic vibrations. Focused ultrasound with an intensity of 100-1000 W/cm2 is used for surgical operations which allows local destruction in the deep structures of tissues without damaging the surface layers. The basis of the physiological and therapeutic effects of ultrasound is the mechanical, thermal and physicochemical effects caused by it, the relationship between which depends on the intensity of exposure and the conditions of its implementation. An important role is played by the neuro-reflex mechanism of influence on the body. Ultrasound accelerates the processes of regeneration and repair, restoration of nerve fiber conduction in peripheral nerve injuries, resorption of infiltrates, traumatic edema, exudates and hemorrhages (primary effects), has anti-inflammatory, analgesic, antispasmodic, metabolic, hypotensive, antihypertensive effects and regional blood flow (secondary effects). It is established that strong absorption of ultrasound is observed on the borders of tissues that have different acoustic properties (skin/subcutaneous tissue, fascia/muscle, periosteum/bone). The ultrasound absorption changes markedly when the condition of the tissue changes due to the development of pathological processes in it.