استخدامات الموجات فوق الصوتية

بواسطة: - آخر تحديث: ١٣:٢٢ ، ٢٩ نوفمبر ٢٠٢٠
استخدامات الموجات فوق الصوتية

استخدامات الموجات فوق الصوتية في المجال الطبي

ما هو نطاق تردد الموجات فوق الصوتية المستخدم في الطب؟


تعرف عملية استخدام الموجات فوق الصوتية Ultrasound في المجال الطبي أيضًا باسم الموجات فوق الصوتية التشخيصية أو التصوير بالموجات فوق الصوتية الطبية التشخيصية، وهي عملية تصوير طبي للأعضاء الداخلية في الجسم والتي تعتمد على موجات صوتية عالية التردد، حيث ينتج عن هذه العملية صور تحتوي معلومات تشخيصية للحالات المختلفة، والتي تساعد في فهم كيفية العلاج.[١]


عادةً ما يتم أخذ الصور باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية من خارج الجسم، إلا أن هناك حالات يتم إدخال جهاز معين داخل الجسم لالتقاط هذه الصور[١]، ومن الجدير بالذكر أن ترددات الموجات فوق الصوتية المستخدمة في الطب تتراوح ما بين 2 إلى 15 ميجا هيرتز[٢]، ومن الجدير بالذكر أن الموجات فوق الصوتية تستخدم في العلاج الطبيعي لإصلاح الأنسجة الرخوة الناتجة عن الإصابات الرياضية وغيرها.[٣] وفيما يأتي أبرز استخدامات الموجات فوق الصوتية في المجال الطبي:



الحمل

يدخل استخدام الموجات فوق الصوتية أثناء الحمل للكشف عن العديد من الأمور مثل:[٤]

  • تحديد موعد الولادة.
  • الكشف عن وجود توائم أو أي مضاعفات.
  • الكشف عن المشكلات المحتملة.
  • اكتشاف العيوب الخلقية ومشاكل المشيمة.
  • التعرف على جنس المولود.
  • تحديد حجم المولود قبل الولادة مباشرة.


فحص أنسجة وأعضاء البطن

تشمل الأنسجة والأعضاء التي يتم الكشف عنها باستخدام الموجات فوق الصوتية؛ الكبد، المرارة، البنكرياس، القنوات الصفراوية، الطحال والشريان الأورطي البطني، ومن أبرز فوائد استخدامات الموجات فوق الصوتية في فحص أنسجة وأعضاء البطن ما يأتي:[٥]


  • رؤية سريعة لأعضاء وهياكل البطن.
  • تقييم تدفق الدم إلى أعضاء البطن.
  • تقييم حجم وموقع أعضاء وهياكل البطن.
  • الكشف عن بعض الحالات مثل؛ الأورام، الجلطات، تجمع القيح وغيرها.
  • الكشف عن الحصوات في المرارة والكلى والحالب.
  • المساعدة في أخذ خزعة من البطن.


فحص كثافة العظام وتقييم مخاطر الإصابة بهشاشة العظام

تصل العظام إلى ذروة كثافتها في الجسم في منتصف إلى أواخر العشرينات من العمر، ومن ثم تبدأ بالانخفاض مع التقدم بالعمر، وفي حال لم تكن العظام قوية يمكن مواجهة خطر الإصابة بهشاشة العظام، وتستخدم الموجات فوق الصوتية للكشف عن حالة العظام وخطر تعرضها للهشاشة عن طريق قياس كل من:[٦]

  • الكثافة المعدنية للعظام BMD.
  • كمية المعادن العظمية في أنسجة العظام.
  • تحديد جودة العظام.


الكشف عن سرطان الثدي لدى النساء

عادةً ما يتم استخدام الموجات فوق الصوتية للكشف عن سرطان الثدي عند النساء، حيث تظهر هذه العملية صورة للجزء الداخلي من الثدي، كما يمكن أن تظهر صور الثدي باستخدام الموجات فوق الصوتية تفاصيل أكثر من الصور التي تنتج باستخدام الأشعة السينية X ray، وفيما يأتي أهمية استخدام الموجات فوق الصوتية للكشف عن سرطان الثدي:[٧]


  • الكشف عن الكتل التي يمكن الشعور بها ولكن لا يمكن رؤيتها باستخدام صور الثدي الإشعاعية.
  • الكشف عن أنسجة الثدي عالية الكثافة لدى بعض النساء.
  • تحديد تفاصيل أكثر للكشف عن منطقة مشبوهة في الثدي شوهدت في صورة الماموجرام Mammogram.
  • التمييز بين الأكياس المليئة بالسوائل والكتل الصلبة.
  • توجيه إبرة الخزعة إلى المنطقة المراد الكشف عن احتمالية وجود السرطان فيها.


تقييم الوظيفة العامة للقلب

يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لتقييم الوظيفة العامة للقلب، حيث تعمل هذه الموجات على إعطاء صور للقلب من الداخل، مما يساعد في تحديد التراكيب أو الوظائف غير الطبيعية، كما يمكن أن تساعد هذه الموجات في قياس تدفق الدم عبر القلب والأوعية الدموية الرئيسة.[٨]


تصوير تدفق الدم عبر الأوعية الدموية والأعضاء

تستخدم الموجات فوق الصوتية لتصوير تدفق الدم عبر الأوعية الدموية والأعضاء، كما يمكن استخدامها لتصوير الأنسجة الرخوة التي لا تظهر في صور الأشعة السينية، وفيما يأتي أهمية استخدام الموجات فوق الصوتية لتصوير تدفق الدم عبر الأوعية الدموية والأعضاء:[٩]


  • مراقبة تدفق الدم إلى الأعضاء والأنسجة.
  • الكشف عن العوائق والتشوهات.
  • الكشف عن الجلطات الدموية.
  • تحديد الشرايين المتضخمة.
  • الكشف عن زيادة تدفق الدم.


المساعدة في الخزعات

يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية للمساعدة في أخذ الخزعات للكشف عن الآفات أو الأورام، حيث تتم هذه العملية باستخدام أشعة الموجات فوق الصوتية جنبًا إلى جنب مع الشفط بالإبرة الدقيقة أو خزعة الإبرة الأساسية، وعادةً ما يتم استخدام الموجات فوق الصوتية في هذه الحالة لأخذ خزعات الغدد الليمفاوية، الثدي والكبد، كما يمكن استخدامها مع التنظير الداخلي أو تنظير القصبات، في حال كانت الأورام موجودة داخل الجهاز الهضمي أو الرئتين.[١٠]


فحص تراكيب العين

يتم استخدام الموجات فوق الصوتية ذات التردد العالي للكشف عن تراكيب العين، وعادةً ما يتم استخدام هذه الموجات في حال كان هناك مشاكل في العين لا يوجد مبرر لها، أو في حال تم التعرض لإصابة أو صدمة في منطقة العين، وفيما يأتي سيتم ذكر مشاكل العين التي يتم الكشف عنها باستخدام الموجات فوق الصوتية:[١١]


  • الأورام التي تصيب العين.
  • انفصال الشبكية.
  • إعتام عدسة العين.
  • تلف الأنسجة أو إصابة محجر العين.
  • نزيف في العين.


تقييم التهاب المفاصل

هناك ما يزيد عن 100 نوع مختلف من التهاب المفاصل، ولتحديد نوع الاتهاب يمكن أن يتم ذلك باستخدام الموجات فوق الصوتية، حيث يساعد تحديد نوع الالتهاب على معرفة كيفية العلاج، كما يسمح استخدام الموجات فوق الصوتية بتقديم تفاصيل أكثر دقة وتحديد خصائص كل شكل من أشكال التهاب المفاصل مقارنةً بالكشف عنها باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي أو الفحص البدني الشامل.[١٢]


تشخيص أسباب الألم والتورم والعدوى داخل الجسم

يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لتشخيص أسباب الألم والتورم والعدوى في الأعضاء الداخلية في الجسم[١٣]، حيث تكشف الموجات فوق الصوتية للحامل إمكانية العدوى أثناء الحمل في وقت مبكر[١٤]، كما تسمح هذه الموجات بالكشف عن الألم والتورم الذي يتم الشعور به دون التمكن من رؤيته، وبالتالي ستحدد الصور الناتجة عن التصوير بالموجات فوق الصوتية موقع التورم، مما يساعد في عملية التشخيص وتحديد كيفية العلاج.[١٥]


فحص هياكل الأعضاء الداخلية بحثًا عن التلف بعد المرض

هناك بعض الحالات التي يتم فيها تلف الأعضاء الداخلية في الجسم بعد المرض، وبالتالي يمكن الكشف عن هذه الأعضاء باستخدام الموجات فوق الصوتية، بحيث تساعد هذه الموجات بتقديم صور واضحة ودقيقة للأعضاء الداخلية في الجسم كتصوير؛ الكبد، المرارة، الأمعاء، الطحال، البنكرياس، الكلى وغيرها.[١٦]


الكشف عن مشاكل الأعضاء التناسلية والبروستاتا

يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية للكشف عن غدة البروستاتا، وعادةً ما يتم استخدام هذه الموجات للكشف عن سرطان البروستاتا Prostate cancer بعد فحص المستقيم الرقمي (DRE) أو اختبار الدم PSA، حيث تساعد الصورة المعنية بالبروستاتا في معرفة ما إذا كانت الغدة تبدو طبيعية أو بحاجة لأخذ خزعة[١٧]، كما يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية للكشف عن مختلف مشاكل الأعضاء التناسلية.[١٨]


تفتيت الحصى

تتم عملية تفتيت الحصى باستخدام الموجات فوق الصوتية بصورة آمنة وفعالة، حيث تتم هذه العملية عن طريق تقنية ترسل موجات فوق صوتية -غير مسموعة بواسطة الأذن البشرية- تعمل على اهتزاز الحصى وتدميرها، ومن ثم إزالة الشظايا بسرعة من خلال المنظار.[١٩]


يساعد استخدام الموجات فوق الصوتية بالكشف عن العديد من الأمراض والمشاكل الجسدية، وذلك عن طريق تقديم صور مفصلة للعضو المراد الكشف عنه، مما يسمح بدراسة المشكلة وإيجاد الحل الأنسب لعلاجها.



استخدامات الموجات الصوتية في مجال تكنولوجيا الغذاء

هل تساعد الموجات الصوتية في تعديل خصائص الأطعمة؟


يدخل استخدام الموجات فوق الصوتية في صناعة الأغذية عن طريق تطوير العديد من تطبيقات معالجة الأغذية الفعالة والموثوقة، حيث تساعد هذه الموجات بالتعديل على الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمختلف الأطعمة، إذ تسمح الموجات فوق الصوتية؛ بخلط، تجانس، استحلاب، نضج، حفظ وهدرجة الأطعمة، كما تسمح أيضًا بتطرية اللحوم، وتنشيط أو إلغاء تنشيط الإنزيمات، بالإضافة إلى أهميتها في تدمير الخلايا واستخراج المواد من داخلها، كما تستخدم في استخلاص السوائل من الأطعمة.[٢٠]


ويجب التنويه إلى دور الموجات فوق الصوتية في الزراعة أيضًا، إذ تساعد على إنبات البذور وزيادة معدلات النمو وعوائد المحاصيل، بالإضافة إلى دورها في قتل الآفات والفطريات التي تصيب هذه المحاصيل.[٢١]


تستخدم الموجات فوق الصوتية في معالجة الأغذية وهدرجتها وخلطها وفي استخلاص السوائل والتحكم بنشاط الإنزيمات.


استخدامات الموجات الصوتية في مجال الصناعة

هل يمكن استخدام الموجات الصوتية في اللحام؟


يمكن استخدام الموجات الصوتية في العديد من التطبيقات الصناعية، والتي تشمل ما يأتي:[٢٢]

  • تنظيف المعادن والزجاج والبلاستيك والسيراميك.
  • لحام البلاستيك والمعادن.
  • الطحن وحفر الثقوب الدقيقة في الكوارتز والمعادن المختلفة.
  • تصنيع مكونات السيراميك الدقيقة.
  • تصنيع بخاخات الاستنشاق والمطاعيم.
  • نقل الحرارة وتسريع تدفق السوائل.


تستخدم الموجات فوق الصوتية في العديد من تطبيقات الصناعة والتي تختص بالبلاستيك والمعادن والزجاج، بالإضافة إلى بعض التطبيقات الصناعية الطبية كالمطاعيم وبخاخات الاستنشاق.


استخدامات الموجات الصوتية في الفضاء

ما السبب وراء التغيرات الجسدية في الفضاء؟


عادةً ما يواجه رواد الفضاء الكثير من المخاطر الجسدية التي تنتج عن فقدان الجاذبية الأرضية، حيث تتعرض الأعضاء الداخلية في أجساد رواد الفضاء إلى تغيرات تشريحية وفسيولوجية، وبالتالي يتم استخدام الموجات فوق الصوتية للكشف عن هذه المخاطر، وفيما يأتي أبرز الحالات التي يتم الكشف عنها باستخدام الموجات فوق الصوتية عند رواد الفضاء:[٢٣]


  • آلام الظهر والكدمات والإجهاد.
  • التهابات المسالك البولية واحتباس البول وحصى الكلى الناتجة عن رحلات الفضاء.
  • التهاب الجيوب الأنفية الناتج عن تغير سوائل الرأس.
  • الكشف عن الاكتئاب الناتج عن الانتقال من بيئة إلى بيئة أخرى ذات ضغط أعلى.


تستخدم الموجات فوق الصوتية للكشف عن المشاكل الجسدية والنفسية التي يعاني منها رواد الفضاء نتيجة فقدان الجاذبية، مثل آلام الظهر والإجهاد ومشاكل الكلى والبول والجيوب الأنفية والاكتئاب.


استخدامات الموجات الصوتية في تحديد المواقع

ما أنواع الأشعة التي تستخدم في تحديد المواقع؟


تستخدم العديد من أنواع الإشعاعات في تحديد المواقع كالأشعة تحت الحمراء وأشعة الراديو وغيرها، بحيث تختلف هذه الإشعاعات في مقدار دقتها في تحديد المواقع، كما يمكن استخدام أشعة الموجات فوق الصوتية أيضًا في تحديد المواقع، حيث تتميز هذه الموجات بقدرتها على تحديد المواقع بشكل أدق، إلا ان العائق أمام استخدام تقنيات الموجات فوق الصوتية في تحديد المواقع هو كلفتها المادية، إذ يجب تركيب أجهزة استقبال عديدة في السقوف.[٢٤]


تقوم الموجات فوق الصوتية بتحديد المسافات عن طريق الموجات الصوتية، حيث تصطدم هذه الموجات بالغرض المراد تحديد موقعه على سطح الأرض، كسيارة أو طرد أو سفينة في البحر، ثم تنعكس هذه الموجات، فتقوم أجهزة الاستشعار بتتبع موقع الهدف، فإما أن يكون مباشرة أمام المستقبل أو يبعد بزاوية عن المستقبل عند رصد الإشارة.[٢٥]


تستخدم الموجات فوق الصوتية في تحديد المواقع بشكل أكثر دقة من غيرها، إلا أن تكلفة تقنيات الموجات فوق الصوتية تعتبر باهظة الثمن مقارنةً بغيرها.

المراجع[+]

  1. ^ أ ب "Ultrasound", mayoclinic, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  2. "Ultrasound frequencies", radiopaedia, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  3. "Interventions with therapeutic ultrasound", hss, Retrieved 2020-11-22. Edited.
  4. "What Is an Ultrasound?", webmd, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  5. "Abdominal Ultrasound", hopkinsmedicine, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  6. "Ultrasound scans could boost screenings for osteoporosis", medicalnewstoday, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  7. "Breast Ultrasound", cancer, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  8. "Major Uses of Ultrasound", howstuffworks, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  9. "Ultrasound - Vascular", radiologyinfo, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  10. "Ultrasound Guided Needle Biopsy", oncolink, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  11. "Eye and Orbit Ultrasound", healthline, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  12. "What Kind of Arthritis Do You Really Have? How Ultrasounds Can Help Confirm the Diagnosis", creakyjoints, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  13. "General Ultrasound", radiologyinfo, Retrieved 2020-11-21. Edited.
  14. "Using ultrasound to diagnose infections during pregnancy", tommys, Retrieved 2020-11-21. Edited.
  15. "Ultrasound for the Evaluation of Skin and Soft Tissue Infections", ncbi, Retrieved 2020-11-21. Edited.
  16. "Abdominal Ultrasound", cham, Retrieved 2020-11-21. Edited.
  17. "Prostate Ultrasound", mountnittany, Retrieved 2020-11-21. Edited.
  18. "Pelvic Ultrasound", hopkinsmedicine, Retrieved 2020-11-21. Edited.
  19. "Ultrasonic Lithotripsy", sciencedirect, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  20. "Application of Ultrasound in Food Science and Technology: A Perspective", ncbi, Retrieved 2020-11-21. Edited.
  21. "The use of ultrasound in agriculture", sciencedirect, Retrieved 2020-11-22. Edited.
  22. "Industrial Applications of Ultrasound -A Review I. His h-Power Ultrasound", uprm, Retrieved 2020-11-22. Edited.
  23. "Ultrasound: From Earth to Space", ncbi, Retrieved 2020-11-20. Edited.
  24. "Fast and Accurate Positioning Technique Using Ultrasonic Phase Accordance Method", psu, Retrieved 2020-11-22. Edited.
  25. "Using The Ultrasonic Sensor to Determine Location By William Hamlet and William Kusewich ", engineering, Retrieved 2020-11-25. Edited.