Биологическое действие ультразвука и безопасность

Распространение ультразвуковых волн в тканях человека может при­водить к появлению термических, физико-химических и механических эффектов. В зависимости от частоты, интенсивности и экспозиции уль­тразвуковые волны могут быть безвредными (диагностический ультра­звук), оказывать лечебное воздействие (терапевтические дозы) или вы­зывать патологические изменения в органах и тканях (повреждающие дозы).

При прохождении ультразвуковых волн через ткани часть акустичес­кой энергии может переходить в тепловую, при этом скорость теплооб­разования прямо пропорциональна мощности ультразвуковых волн и ко­эффициенту поглощения ультразвука тканями.

В диагностике используются ультразвуковые волны мощностью 20-30 мВт/см², которые практически не оказывают термического воз­действия. Терапевтические дозы ультразвука (0,1-3 Вт/см²) осуществля­ют нагрев тканей, но не оказывают разрушающего воздействия. Повреждающим действием обладает ультразвук мощностью более 4 Вт/см², приводящий к нагреву и разрушению тканей в результате эф­фекта кавитации.

Сущность эффекта кавитации заключается в том, что под воздействи­ем ультразвуковых колебаний большой мощности и частоты возникает значительное увеличение скорости и амплитуды колебаний частиц сре­ды; в результате в фазе разряжения в биологических средах происхо­дит образование пузырьков газа. В фазе сжатия пузырьки исчезают, что сопровождается гидравлическими ударами и повышением темпера­туры, приводящими к разрушению тканей.

Ультразвук высокой интенсивности может приводить к возникнове­нию физико-химических эффектов: распаду белковых молекул на от­дельные фрагменты, нарушению устойчивости белков к действию фер­ментов, изменению рН среды, нарушению процессов поляризации и де­поляризации клеточных мембран.

В результате многолетних клинических наблюдений не выявлено ка­кого-либо отрицательного воздействия диагностических доз ультразву­ка на биологические объекты, однако некоторые исследования рекомен­дуют не проводить ультразвуковых исследований без особой необходи­мости.

В 1993г. Американский институт ультразвука сделал следующее заяв­ление: «Никогда не сообщалось о подтвержденных биологических эффектах у пациентов или лиц, работающих на приборе, вызванных облучени­ем ультразвуком, интенсивность которого типична для современных ультра­звуковых диагностических установок. Хотя существует возможность, что такие биологические эффекты могут быть выявлены в будущем, совре­менные данные указывают, что польза для больного при благоразумном использовании диагностического ультразвука перевешивает потенциаль­ный риск, если таковой вообще существует».

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: