Chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu được chương 6 ( gồm 7 bài, link đọc full ở bên dưới ) của chuỗi các bài viết xoay quanh kiến thức về Vật lý trị liệu, cũng như các loại thiết bị liên quan đến điện trị liệu được dùng phổ biến hiện nay. Tiếp theo chúng ta sẽ tiếp tục với chương 7 đó là Siêu âm điều trị (Siêu âm trị liệu) (Siêu âm như một mô thức nhiệt, Tác dụng sinh học của siêu âm…). Chương 7 gồm 10 bài đó là:

          Bài 35: Siêu âm như một mô thức nhiệt

          Bài 36: Truyền năng lượng siêu âm trong tổ chức sinh học

          Bài 37: Vật lý siêu âm điều trị

          Bài 38: Tác dụng sinh học của siêu âm

          Bài 39: Kỹ thuật điều trị siêu âm

          Bài 40: Ứng dụng siêu âm trong lâm sàng

          Bài 41: Siêu âm di

          Bài 42: Kết hợp siêu âm với các mô thức khác

          Bài 43: Thận trọng khi dùng siêu âm

          Bài 44: Hướng dẫn sử dụng an toàn

Ở trong bài này chúng ta sẽ đi tìm hiểu Bài 36: Truyền năng lượng siêu âm trong tổ chức sinh học (Lưu ý bài viết dài và có nhiều kiến thức chuyên sâu, mọi người chú ý đọc hết để hiểu rõ tránh việc hiểu sai hoặc không hiểu làm ảnh hưởng tới bài tiếp theo) 

Bài 36: Truyền năng lượng siêu âm trong tổ chức sinh học

Trong khi sóng điện từ có thể lan truyền cả trong chân không. Năng lượng sóng âm chỉ truyền được nhờ va chạm giữa các phân tử của môi trường truyền âm. Khi va chạm, các phân tử của một lớp môi trường sẽ dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng và kéo các phân tử của lớp bên cạnh dao động và dịch chuyển theo. Kết quả là các dao động phân tử sẽ lan truyền trong môi trường. Và sóng âm chính là sự lan truyền các dao động đó trong một môi trường đàn hồi.

1. Sóng ngang và sóng dọc – Truyền năng lượng siêu âm trong tổ chức sinh học

Có hai kiểu truyền sóng trong môi trường rắn, đó là sóng ngang và sóng dọc. Với sóng dọc, sự dịch chuyển của các phân tử môi trường trùng với phương truyền sóng; còn với sóng ngang, sự dịch chuyển phân tử vuông góc với phương truyền sóng. Trên con đường truyền sóng, có vùng mật độ phân tử cao hơn, gọi là vùng nén (các phân tử nằm gần nhau hơn) và vùng mật độ phân tử thấp hơn, gọi là vùng giãn (các phân tử nằm xa nhau hơn) (hình 7.1). Mặc dù sóng dọc truyền được cả trong chất rắn và chất lỏng, sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn. Vì mô mềm chứa nhiều nước, nên siêu âm truyền qua nó theo hình thức sóng dọc; tuy nhiên khi đến xương, nó lại truyền theo hình thức sóng ngang.

2. Tần số truyền sóng – Truyền năng lượng siêu âm trong tổ chức sinh học

Tần số âm nghe thấy nằm trong khoảng từ 16 Hz tới 20 kHz. Siêu âm có tần số lớn hơn 20 kHz. Siêu âm dùng trong điều trị có tần số nằm trong vùng từ 1 tới 3 MHz. Tần số âm càng cao, sự tản mát càng thấp và âm càng dễ hội tụ hơn. Trong tổ chức sinh học, tần số siêu âm càng thấp, độ xuyên sâu của nó càng cao. Siêu âm tần số cao bị hấp thụ nhiều tại các lớp tổ chức bề mặt nên có độ xuyên sâu thấp.

3. Tốc độ:

Tốc độ siêu âm truyền qua một môi trường liên quan trực tiếp với mật độ của môi trường đó. Môi trường đậm đặc hoặc rắn chắc hơn sẽ có tốc độ truyền âm lớn hơn. Với tần số 1 MHz, tốc độ của siêu âm trong mô mềm là 1540 m/s, trong khi trong xương là 4000 m/s.

Các sản phẩm liên quan có thể bạn đang quan tâm:

4. Sự suy giảm:

Khi truyền qua các tổ chức sinh học, siêu âm sẽ suy giảm năng lượng và tắt dần. Sự suy giảm đó hoặc do sự hấp thụ của mô, hoặc do sự tiêu tán và tán xạ, xuất phát từ các hiện tượng phản xạ và khúc xạ (định luật cosine).

Siêu âm truyền qua các tổ chức nhiều nước và hấp thụ tại các tổ chức nhiều protein, nơi nó có khả năng sinh nhiệt lớn nhất. Khả năng xuyên sâu của siêu âm phụ thuộc vào tần số và các đặc trưng sinh học của tổ chức. Độ xuyên sâu và độ hấp thụ tỷ lệ nghịch với nhau (định luật Grotthus – Draper). Sự hấp thụ tăng khi tần số tăng, nên năng lượng truyền tới các tổ chức nằm sâu giảm đi. Tổ chức nhiều nước có độ hấp thụ nhỏ, còn tổ chức nhiều protein có độ hấp thụ lớn. Chẳng hạn mỡ có độ hấp thụ tương đối nhỏ, trong khi cơ có độ hấp thụ lớn hơn nhiều. Thần kinh ngoại biên hấp thụ siêu âm nhiều gấp hai lần cơ. Xương hấp thụ siêu âm nhiều hơn các tổ chức khác (bảng 7.1).

Khi sóng siêu âm tới ranh giới giữa hai loại tổ chức khác nhau, một phần năng lượng sẽ bị tán xạ do phản xạ và khúc xạ. Phần năng lượng bị phản xạ, và do đó phần năng lượng truyền tới các tổ chức sâu hơn phụ thuộc vào độ lớn tương đối của âm trở giữa hai môi trường. Âm trở là đại lượng được tính bằng tích số của mật độ và tốc độ siêu âm trong môi trường khảo sát. Nếu âm trở của hai môi trường bằng nhau, toàn bộ năng lượng siêu âm sẽ được truyền từ môi trường thứ nhất sang môi trường thứ hai. Giá trị hai âm trở càng khác nhau, sự phản xạ càng lớn và phần năng lượng truyền qua càng nhỏ (bảng 7.2).

Siêu âm từ đầu dò tới không khí hầu như bị phản xạ toàn phần. Siêu âm có thể truyền qua mỡ. Nó phản xạ và khúc xạ tại bề mặt cơ. Tại mặt ranh giới giữa mô mềm và xương, một phần không nhỏ năng lượng siêu âm bị phản xạ. Khi siêu âm phản xạ tại mặt ngăn cách giữa hai tổ chức có âm trở khác nhau, tia phản xạ có thể hợp với chùm tia mới tới, làm cho năng lượng tổng cộng tăng lên, tạo ra cái gọi là sóng đứng hoặc “điểm nóng”, có thể làm tổn thương mô. Di chuyển đầu siêu âm liên tục hoặc dùng siêu âm xung khi điều trị có thể giảm thiểu nguy cơ tạo các điểm nóng đó.

Đọc tiếp: Bài 37: Vật lý siêu âm điều trị ( Bấm để đọc )

Theo dõi thêm các thông tin liên quan về VLTL- PHCN tại đây.

---

Hãy liên hệ ngay với chúng tôi khi cần tư vấn và giúp đỡ!