Ultrasound is sound waves with frequencies higher than the upper audible limit of human hearing. Ultrasound is not different from "normal" (audible) sound in its physical properties, except in that humans cannot hear it. This limit varies from person to person and is approximately 20 kilohertz (20,000 hertz) in healthy young adults. Ultrasound devices operate with frequencies from 20 kHz up to several gigahertz. Ultrasound is used in many different fields. Ultrasonic devices are used to detect objects and measure distances. Ultrasound imaging or sonography is often used in medicine. In the nondestructive testing of products and structures, ultrasound is used to detect invisible flaws. Industrially, ultrasound is used for cleaning, mixing, and to accelerate chemical processes. Animals such as bats and porpoises use ultrasound for locating prey and obstacles. Scientists are also studying ultrasound using graphene diaphragms as a method of communication.

1. Dr. Farzin Asghari Sana
MEDICAL PHYSICS4

3. ‫فراصوت‬
‫واژه‬‫فراصوت‬‫یا‬‫اولتراسوند‬‫به‬‫امواج‬‫مکانیکی‬‫گفته‬‫می‬‫شود‬‫که‬‫بسامد‬‫یا‬‫فرکانس‬‫آنها‬‫باالت‬‫ر‬‫از‬‫حد‬
‫شنوایی‬‫انسان‬‫باشد‬،‫گوش‬‫انسان‬‫می‬‫تواند‬‫امواج‬‫میان‬20‫هرتز‬‫تا‬20000‫هرتز‬(HZ)‫را‬‫بشنود‬.
‫هر‬‫موج‬(‫شنوایی‬‫یا‬‫فراصوتی‬)‫یک‬‫آشفتگی‬‫مکانیکی‬‫در‬‫یک‬‫محیط‬‫گاز‬،‫آبگون‬‫و‬‫یا‬‫جامد‬‫ا‬‫ست‬‫که‬
‫بسوی‬‫بیرون‬‫از‬‫چشمه‬‫صوتی‬‫و‬‫با‬‫سرعتی‬‫یکنواخت‬‫و‬‫معین‬‫حرکت‬‫می‬‫کند‬.‫در‬‫حرکت‬‫یا‬‫گس‬‫یل‬‫موج‬
‫مکانیکی‬،‫ماده‬‫منتقل‬‫نمی‬‫شود‬.
‫امواج‬
‫اگر‬‫نوسانهای‬‫ذره‬‫ها‬‫در‬‫راستای‬‫عمود‬‫بر‬‫گسیل‬‫موج‬‫باشد‬،‫موج‬‫عرضی‬‫است‬‫که‬‫بیشتر‬‫در‬‫جامده‬‫ا‬‫رخ‬
‫می‬‫دهد‬‫و‬‫اگر‬‫نوسان‬‫امواج‬‫در‬‫راستای‬‫گسیل‬‫امواج‬‫باشد‬،‫موج‬‫طولی‬‫است‬.‫انتشار‬‫امواج‬‫در‬‫بافته‬‫ای‬
‫بدن‬‫بگونه‬‫امواج‬‫طولی‬‫است‬‫از‬‫این‬‫رو‬‫ما‬‫در‬‫پزشکی‬‫با‬‫این‬‫گونه‬‫امواج‬‫سر‬‫و‬‫کار‬‫داریم‬.
‫نوسان‬‫باعث‬‫ایجاد‬‫افزایش‬‫و‬‫کاهش‬‫موضعی‬‫فشار‬‫نسبت‬‫به‬‫فشار‬‫در‬‫محیط‬‫هوا‬‫می‬‫گردد‬.‫نقطه‬‫های‬‫با‬
‫فشار‬‫بیشتر‬‫فشردگی‬‫و‬‫نقطه‬‫های‬‫کم‬،‫فشار‬‫انبساط‬(‫ترقیق‬)‫نامیده‬‫می‬‫شود‬.

5. ‫نوسان‬
‫هنگام‬‫عبور‬‫امواج‬‫طولی‬‫از‬‫ماده‬،‫ذره‬‫های‬‫موجود‬‫در‬‫ماده‬‫در‬‫اثر‬‫امواج‬‫در‬‫محل‬‫شان‬‫به‬
‫پس‬‫و‬‫پیش‬‫به‬‫لرزه‬‫در‬‫می‬‫آیند‬‫بگونه‬‫ای‬‫که‬‫انرژی‬‫تابیده‬‫در‬‫سوی‬‫موازی‬‫با‬‫لرزه‬‫ذره‬‫ها‬‫ا‬‫ز‬
‫ماده‬‫گذر‬‫می‬‫کند‬.‫ذره‬‫ها‬‫در‬‫درون‬‫ماده‬‫تنها‬‫حرکات‬‫پس‬‫و‬‫پیش‬‫را‬‫به‬‫پیروی‬‫از‬‫انرژی‬
‫موج‬‫انجام‬‫می‬‫دهند‬.
‫این‬‫ذره‬‫ها‬‫حرکت‬‫آزاد‬‫در‬‫درون‬‫ماده‬‫را‬‫پیدا‬‫نخواهند‬‫کرد‬.‫انرژی‬‫موجی‬‫که‬‫باعث‬‫حرکت‬
‫ذره‬‫ها‬‫می‬‫گردد‬،‫هنگام‬‫گذر‬‫باعث‬‫به‬‫هم‬‫خوردن‬‫نظم‬‫تعادل‬‫در‬‫ماده‬‫می‬‫شوند‬.
‫ذره‬‫مادی‬‫در‬‫اثر‬‫نیرو‬‫از‬‫حالت‬‫آرامش‬‫یا‬‫تعادل‬‫یا‬‫ترازمندی‬‫خود‬‫در‬‫ماده‬‫بیرون‬‫شده‬‫و‬
‫جابجا‬‫می‬‫گردد‬.‫جا‬‫به‬‫جایی‬‫نسبت‬‫مستقیم‬‫با‬‫نیروی‬‫وارد‬‫شده‬‫بر‬‫ذره‬‫دارد‬.

6. ‫ویژگیهای‬‫امواج‬‫فراصوات‬
‫طول‬‫موج‬:(λ)‫فاصله‬‫میان‬‫دو‬‫نقطه‬‫در‬‫موج‬‫که‬‫ویژگی‬‫فیزیکی‬‫یکسانی‬‫را‬‫داشته‬‫باشند‬.
‫بسامد‬:(f)‫شمار‬‫زنشهای‬‫کامل‬‫در‬‫یک‬‫ثانیه‬‫را‬‫بسامد‬‫یا‬‫فرکانس‬‫می‬‫گویند‬‫یکای‬‫بسامد‬‫امواج‬‫فراصوت‬‫مانند‬
‫دیگر‬‫امواج‬‫هرتز‬(Hz)‫است‬‫پس‬‫یک‬‫هرتز‬‫یک‬‫نوسان‬‫در‬‫یک‬‫ثانیه‬‫است‬.
‫پریود‬:(T)‫پریود‬‫یا‬‫دوره‬‫تناوب‬‫طول‬‫زمانی‬‫است‬‫که‬‫موج‬‫یک‬‫زنش‬‫کامل‬‫انجام‬‫می‬‫دهد‬‫بنابراین‬‫وابستگی‬‫میان‬
‫پریود‬‫و‬‫بسامد‬‫عکس‬‫یکدیگرند‬.
‫سرعت‬‫گسیل‬‫موج‬:‫فاصله‬‫ای‬‫که‬‫موج‬‫در‬‫یکای‬‫زمان‬‫می‬‫پیماید‬‫سرعت‬‫گسیل‬‫موج‬‫است‬.

7. ‫بازتابش‬
‫امواج‬‫مکانیکی‬‫که‬‫فرا‬‫صوت‬‫نیز‬‫نمونه‬‫ای‬‫از‬‫آنست‬‫در‬‫برخورد‬‫با‬‫اجسام‬‫سر‬‫راه‬‫بازتاب‬‫می‬‫یابند‬.‫بازتابش‬‫گونه‬‫های‬
‫چندی‬‫دارد‬.
‫در‬‫بازتابش‬‫آینه‬‫ای‬)(SPECULAR‫که‬‫در‬‫رویه‬‫تخت‬‫و‬‫صیقلی‬‫انجام‬‫می‬‫گیرد‬‫راستای‬‫تابش‬‫و‬‫بازتاب‬‫یکی‬‫است‬.
‫در‬‫بازتابش‬‫نا‬‫آینه‬‫ای‬‫موج‬‫به‬‫رویه‬‫ناصاف‬‫برخورد‬‫می‬‫یابد‬.
‫گونه‬‫دیگر‬‫از‬‫بازتابش‬‫پراکندگی‬‫است‬‫که‬‫مانند‬‫بازتابش‬‫نا‬‫آینه‬‫است‬‫تنها‬‫در‬‫این‬‫بازتابش‬‫موج‬‫به‬‫ذره‬‫کوچ‬‫ک‬‫برخورد‬‫می‬
‫کند‬‫و‬‫این‬‫ذره‬‫خود‬‫مانند‬‫چشمه‬‫فرا‬‫صوت‬‫کار‬‫می‬‫کند‬‫و‬‫در‬‫همه‬‫راستاها‬‫موج‬‫گسیل‬‫می‬‫شود‬.

10. ‫اسکن‬‫دامنه‬
A-Scan‫ازواژه‬Amplitude scan‫گرفته‬‫شده‬‫است‬‫که‬‫ساده‬‫ترین‬‫گونه‬‫نمایش‬‫فراصوت‬‫می‬‫باشد‬‫و‬‫با‬‫دامنه‬‫امواج‬
‫بازگشتی‬‫سر‬‫و‬‫کار‬‫دارد‬.‫می‬‫توان‬‫از‬‫یک‬‫موج‬‫فراصوت‬‫برای‬‫اندازه‬‫گیری‬‫ژرفای‬‫مرز‬‫مشترکی‬‫که‬‫بتواند‬‫ب‬‫ازتاب‬‫ایجاد‬
،‫کند‬‫سود‬‫برد‬.‫اگر‬‫فرایندی‬‫که‬‫گفته‬‫شد‬‫با‬‫سرعت‬‫کافی‬‫و‬‫بیش‬‫از‬‫بیست‬‫بار‬‫در‬‫ثانیه‬‫تکرار‬‫شوند‬‫بر‬‫ای‬‫بیننده‬‫احساس‬
‫بینایی‬‫یکنواخت‬‫ایجاد‬‫می‬‫گردد‬.
‫این‬‫روش‬‫را‬‫می‬‫توان‬‫برای‬‫بررسی‬‫بسیاری‬‫از‬‫مرز‬‫مشترکهایی‬‫که‬‫سر‬‫راه‬‫امواج‬‫فراصوت‬‫هستند‬‫بکار‬‫گرفت‬.‫اسکن‬
‫دامنه‬‫تنها‬‫فاصله‬‫دو‬‫مرز‬‫بازتابنده‬‫و‬‫اندازه‬‫بازتابش‬‫را‬‫نشان‬‫می‬‫دهد‬.
‫اسکن‬‫دامنه‬‫بیشتر‬‫در‬‫تشخیص‬‫ساختار‬‫میانی‬‫مغز‬‫در‬‫اکوانسفالوگرافی‬‫و‬‫یا‬‫برای‬‫هدایت‬‫سوزنهای‬‫نمونه‬‫ب‬‫رداری‬‫به‬
‫جایگاه‬‫خاصی‬‫از‬‫بدن‬‫بکار‬‫گرفته‬‫می‬‫شود‬.‫در‬‫چشم‬‫پزشکی‬‫پارامترهای‬‫فیزیکی‬‫آناتومیکی‬‫چشم‬‫را‬‫مانند‬‫ان‬‫دازه‬‫محور‬
،‫چشم‬‫فاصله‬‫های‬‫دیگر‬‫و‬‫توان‬‫عدسی‬‫چشم‬‫را‬‫با‬‫این‬‫روش‬‫بدست‬‫می‬‫آورند‬.

11. ‫اسکن‬‫درخش‬
Scan B‫از‬‫واژه‬scan Brightness‫به‬‫معنی‬‫اسکن‬‫درخشندگی‬‫گرفته‬‫شده‬‫است‬‫و‬‫در‬‫این‬‫روش‬‫به‬‫جای‬‫این‬‫که‬‫دامنه‬
‫امواج‬‫نشان‬‫دهنده‬‫بازتابهای‬‫برگشتی‬‫باشد‬،‫می‬‫توان‬‫یک‬‫سری‬‫نقطه‬‫در‬‫راستای‬‫محور‬‫دید‬‫به‬‫وجود‬‫آورد‬‫که‬‫هر‬‫ن‬‫قطه‬
‫درخشندگی‬‫متناسب‬‫با‬‫دامنه‬‫امواج‬‫بازتابشی‬‫داشته‬‫باشد‬.‫مانند‬‫اسکن‬‫دامنه‬‫در‬‫این‬‫حالت‬‫نیز‬‫تنها‬‫یک‬‫راستای‬‫بخصوصی‬
‫دیده‬‫می‬‫شود‬.‫داده‬‫هائی‬‫که‬‫با‬‫دستگاه‬‫بازتابشی‬‫تک‬‫موجی‬‫گردآوری‬‫می‬‫شود‬،‫یکی‬‫داده‬‫هائی‬‫درباره‬‫فاصله‬‫و‬‫دی‬‫گری‬
‫درباره‬‫دامنه‬‫بازتاب‬‫است‬.‫از‬‫آمیختن‬‫این‬‫داده‬‫ها‬‫نگاره‬‫ای‬‫روی‬‫سطح‬‫اسیلوسکوپ‬‫به‬‫گونه‬‫اسکن‬‫دامنه‬‫بدست‬‫می‬‫آید‬.‫در‬
‫اسکن‬‫دامنه‬‫و‬‫اسکن‬‫درخش‬‫داده‬‫های‬‫به‬‫دست‬‫آمده‬‫تنها‬‫در‬‫راستای‬‫یک‬‫خط‬‫هستند‬.
‫اسکن‬‫درخش‬‫پایه‬‫ساخت‬‫اسکن‬‫درخش‬‫دوبعدی‬‫و‬‫روشهای‬‫نگاره‬‫برداری‬‫دیگر‬‫است‬.‫می‬‫توان‬‫ترانسدیوسر‬‫فراص‬‫وتی‬‫را‬
‫روی‬‫یک‬‫جاروبگر‬‫یا‬‫اسکانر‬‫مکانیکی‬‫که‬‫دارای‬‫حرکت‬‫دو‬‫بعدی‬‫است‬‫جا‬‫داد‬.‫این‬‫دستگاه‬‫می‬‫تواند‬‫راستا‬‫و‬‫جای‬‫گاه‬‫یک‬
‫اسکن‬‫درخش‬‫را‬‫درهر‬‫وضعیتی‬‫به‬‫دست‬‫دهد‬.
‫اسکن‬‫درخش‬‫دوبعدی‬،‫نمایش‬‫بخشی‬‫از‬‫عضو‬‫یا‬‫بدن‬‫است‬‫که‬‫موازی‬‫راستای‬‫حرکت‬‫پرتوهای‬‫فراصوتی‬‫می‬‫باش‬‫د‬.
‫اسکن‬‫درخش‬‫دو‬‫بعدی‬‫طرح‬‫اصلی‬‫نگاه‬‫برداری‬‫از‬‫اعضای‬‫بدن‬‫به‬‫وسیله‬‫دستگاه‬‫فراصوت‬‫یا‬‫سونوگرافی‬‫است‬.
‫‌نما‬‫ن‬‫نوسا‬‫یا‬‫اسیلوسکوپ‬Oscilloscope))‫دستگاهی‬‫الکترونیکی‬‫است‬‫که‬‫امکان‬‫مشاهده‬‫ولتاژ‬‫را‬‫فراهم‬‫‌کند‬‫ی‬‫م‬.‫غالب‬‌‫ا‬
‫مقدار‬‫ولتاژ‬‫به‬‫صورت‬‫نموداری‬‫دوبعدی‬‫نمایش‬‫داده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬‫که‬‫محور‬،‫افقی‬‫زمان‬‫و‬‫محور‬‫عمودی‬‫آن‬‫ولتاژ‬‫است‬.‫از‬
‫‌نما‬‫ن‬‫نوسا‬‌‫عموما‬‫برای‬‫نمایش‬‫دقیق‬‫موج‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫عالوه‬‫بر‬،‫دامنه‬‌‫معموال‬‫‌نماها‬‫ن‬‫نوسا‬‫قادر‬‫به‬‫‌گیری‬‫ه‬‫انداز‬‫و‬‫نمایش‬
‫دیگر‬‫پارامترها‬‫مانند‬‫عرض‬،‫پالس‬‫دوره‬‫تناوب‬‫و‬‫زمان‬‫بین‬‫دو‬‫حادثه‬(‫مانند‬‫وقوع‬‫دو‬‫پیک‬)‫هستند‬.

12. ‫كاربردهاي‬‫امواج‬‫فراصوت‬‫در‬‫پزشكي‬
‫یكي‬‫از‬‫روشهاي‬‫كاربرد‬‫تشخیصي‬،‫امواج‬‫فراصوت‬‫هستند‬‫و‬‫ویژگي‬‫بازتاب‬‫امواج‬‫فراصوت‬‫در‬‫برخورد‬‫با‬‫مرز‬‫مش‬‫ترك‬
‫بافتها‬‫بكار‬‫گرفته‬‫مي‬‫شود‬.‫فراصوت‬‫تشخیصي‬‫یكي‬‫از‬‫رشته‬‫هاي‬‫دانش‬‫پزشكي‬‫است‬‫كه‬‫پژوهشهاي‬‫زیادي‬‫را‬‫به‬‫خود‬
‫اختصاص‬‫داده‬‫است‬‫وگاهي‬‫میتواند‬‫داده‬‫هاي‬‫بیشتري‬‫رادر‬‫مقایسه‬‫با‬‫رادیولوژي‬‫فراهم‬‫سازد‬.‫واژه‬‫فراصوت‬‫به‬‫امواج‬
‫مكانیكي‬‫گفته‬‫مي‬‫شود‬‫كه‬‫بسامد‬‫یا‬‫فركانس‬‫آنها‬‫باالتر‬‫ازحد‬‫شنوایي‬‫انسان‬‫باشد‬.
‫اسكن‬‫دامنه‬:
‫اسكن‬‫دامنه‬‫ساده‬‫ترین‬‫گونه‬‫نمایش‬‫فراصوت‬‫میباشد‬‫و‬‫با‬‫دامنه‬‫ي‬‫امواج‬‫بازگشتي‬‫سرو‬‫كار‬،‫دارد‬‫میتوان‬‫از‬‫یك‬‫م‬‫وج‬
‫فراصوت‬‫براي‬‫اندازه‬‫گیري‬‫ژرفاي‬‫مرز‬‫مشتركي‬‫كه‬‫بتواند‬‫بازتاب‬‫ایجاد‬‫كند‬‫سود‬‫برد‬.‫اگر‬‫فرایندي‬‫كه‬‫گفته‬‫شد‬‫با‬‫سرعت‬
‫كافي‬‫و‬‫بیش‬‫از‬‫بیست‬‫بار‬‫درثانیه‬‫تكرار‬‫شوند‬‫براي‬‫بیننده‬‫احساس‬‫بینایي‬‫بكنواخت‬‫ایجاد‬‫میگردد‬.‫این‬‫ر‬‫وش‬‫را‬‫مي‬‫توان‬
‫براي‬‫بررسي‬‫بسیاري‬‫از‬‫مرز‬‫مشتركهایي‬‫كه‬‫سر‬‫راه‬‫امواج‬‫فراصوت‬‫هستند‬‫بكار‬‫گرفت‬.‫اسكن‬‫دامنه‬‫ي‬‫تنها‬‫فاص‬‫له‬‫دو‬
‫مرز‬‫بازتابنده‬‫واندازه‬‫باز‬‫تابش‬‫را‬‫به‬‫ما‬‫نشان‬‫مي‬‫دهد‬
‫اسكن‬‫درخش‬:
‌‫در‌اسكن‌درخش‌به‌جاي‌اینكه‌دامنه‌ي‌امواج‌نشاندهنده‌ي‌بازتابهاي‌برگشتي‌باشد‬‫مي‌توان‌یك‌سري‬‫نقطه‌در‌ر‬‌‫استاي‬
‫محور‌دید‌بوجود‌آورد‌كه‌هرنقطه‌درخشندگي‌متناسب‌با‌دامنه‌امواج‌بازتابشي‌داشته‌باشد‬‫،‌مانند‌اسكن‌دامنه‌در‬‌‫این‬
‌‫حالت‌نیز‌تنها‌یك‌راستاي‌بخصوصي‌دیده‌مي‌شود‬.

13. ‫برخي‬‫از‬‫كاربردهاي‬‫بالیني‬‫سونوگرافي‬:
1-‫بیماریهاي‬‫زنان‬‫وزایمان‬:
‫در‬‫آزمایش‬‫بررسي‬‫حركتهاي‬‫قلب‬‫جنین‬،‫هنگامي‬‫كه‬‫پرتوي‬‫فراصوتي‬‫با‬‫بسامد‬f0‫به‬
‫قلب‬‫جنین‬‫برخورد‬‫مي‬‫كند‬.‫اگر‬‫قلب‬‫حركتش‬‫به‬‫سوي‬‫چشمه‬‫ي‬‫فراصوت‬‫دور‬‫شونده‬
‫باشد،بسامد‬‫باز‬‫تابشي‬‫كوچكتر‬‫خواهدبود‬‫كه‬‫این‬‫تغییرات‬‫را‬‫مي‬‫توان‬‫به‬‫گونه‬‫ي‬‫ن‬‫گاره‬‫ي‬
‫فرا‬‫صوت‬‫بدست‬‫آورد‬.‫افزون‬‫بر‬‫بررسي‬‫هاي‬‫قلب‬‫جنین‬‫در‬‫زنان‬‫زایمان‬‫روش‬‫داپلر‬‫د‬‫ر‬
‫پي‬‫بردن‬‫به‬‫جایگاه‬‫ورود‬‫ناف‬‫بكار‬‫مي‬‫رود‬.
2-‫تشخیص‬‫تومورهاي‬‫پستان‬‫باامواج‬‫فراصوت‬(‫سونوگرافي‬‫پستان‬):
‫تشخیص‌تومورهاي‌پستان‌باامواج‌فراصوت‌بیشتر‌به‌روش‌اسكن‌درخش‌انجام‌مي‬‌‫گیرد‬
.‫در‌این‌روش‌نه‌تنها‌به‌وجود‌تومور‌پي‌برده‌میشود‌بلكه‌امكان‌تشخیص‌نوع‌توم‬‌‫ور‬
‌‫نیز‌وجود‌دارد‬.‌،‌‫در‌روش‌اسكن‌درخش‌چون‌ترانسدیوسر‌به‌دور‌عضو‌مي‌چرخد‬
‌‫تومور‌با‌اندازه‌هایش‌در‬‫روي‬‫صفحه‬CRT‌‫به‌نمایش‌در‌مي‌آید‬.

14. ‫كاربردهاي‬‫دیگر‬‫امواج‬‫فراصوت‬‫در‬‫رشته‬‫مامایي‬‫وزنان‬:
‫سونو‬‫گرافي‬‫مي‬‫تواند‬‫آبستني‬‫را‬‫در‬‫هفته‬‫ي‬‫پنجم‬‫تشخیص‬‫دهد‬‫و‬‫نیز‬‫داده‬‫هایي‬‫درباره‬‫ناهنجاري‬‫هاي‬‫زهدان‬‫ب‬‫د‬‫س‬‫ت‬‫مي‬
‫دهد‬.‫داده‬‫هاي‬‫بدست‬‫آمده‬‫از‬‫سونوگرافي‬‫درباره‬‫اندازه‬،‫جایگاه‬‫وضعیت‬‫جنین‬‫با‬‫زمان‬‫در‬‫زایمانهاي‬‫طبیعي‬‫و‬
‫حاالت‬‫پاتولوژیكي‬‫مانند‬‫خونریزیهاي‬‫غیر‬‫طبیعي‬‫واحتمال‬‫سقط‬‫بسیار‬‫با‬‫ارزش‬‫است‬.‫برآورد‬‫سن‬‫جنین‬‫با‬‫اند‬‫ازه‬‫گیري‬
‫قطر‬‫سر‬‫جنین‬‫میان‬‫دو‬‫استخوان‬‫آهیانه‬‫وبررسي‬‫درست‬‫بودن‬‫خط‬‫وسط‬‫مغز‬‫از‬‫ارزش‬‫بسیاري‬‫برخوردار‬‫است‬‫و‬‫انداز‬‫ه‬
‫گیري‬‫فاصله‬‫دو‬‫استخوان‬‫آهیانه‬‫نه‬‫تنها‬‫براي‬‫بررسي‬‫آهنگ‬‫رشد‬‫جنین‬‫سود‬‫مند‬‫است‬،‫بلكه‬‫ممكن‬‫است‬‫نشاند‬‫هنده‬‫ي‬
‫آهنگ‬‫كند‬‫رشد‬‫جنین‬‫ویا‬‫به‬‫زبان‬‫دیگر‬‫نشاندهنده‬‫ي‬‫تهدید‬‫جنین‬‫ازدید‬‫بدي‬‫تغذیه‬،‫نارسایي‬‫جفت‬‫و‬‫احتمال‬‫مر‬‫گ‬‫درون‬
‫رحمي‬‫باشد‬.‫جایگاه‬‫اتصال‬‫جفت‬‫را‬‫مي‬‫توان‬‫با‬‫سونوگرافي‬‫پس‬‫از‬‫هفته‬‫چهارم‬‫تعیین‬‫نمود‬.‫تشخیص‬‫توموره‬‫اي‬‫لگني‬
‫نیز‬‫از‬‫كاربردهاي‬‫آن‬‫است‬.
‫بیماري‬‫هاي‬‫مغز‬‫و‬‫اعصاب‬:
‌‫بررسي‌بیماري‌هاي‌مغز‌و‌اعصاب‌به‌دو‌روش‌اسكن‌دامنه‌و‌اسكن‌درخش‌انجام‌مي‌گیرد‬.‫گفته‌شده‌هر‌چه‌چگالي‌ی‬‌‫ك‬
‫بافت‌بیشتر‌شود‌جذب‌انرژي‌فراصوتي‌در‌بافتبیشتر‌خواهد‌بود‌و‌باز‌اگر‌در‌اثر‌تغییرات‌پاتولوژیكي‌چ‬‌‫گالي‌یك‌بافت‬
‫نسبت‌به‌بافت‌سالم‌تفاوت‌پیدا‌كند‌،‌سرعت‌امواج‌فراصوتي‌در‌آن‌بافت‌نسبت‌به‌بافت‌سالم‌تغییر‌خواه‬‌‫د‌كرد‬.‌‫وجود‬
‫تغییرات‌یاد‌شده‌باعث‌تفاوت‌اكوستیكي‌میان‌بافتهاي‌سالم‌و‌بیمار‌خواهد‌شد‌و‌در‌نتیجه‌در‌مرز‌مشترك‌دو‌ب‬‫افت‬‌‫باز‬
‌‫تاب‌به‌وجود‌خواهد‌آمد‬.‫تغییراتي‌كه‌ممكن‌است‌به‌علت‌رشد‌تومور‌یا‌خونریزي‌یا‌عوامل‌دیگر‌انجام‌گیرد‌،‌میت‬‌‫واند‬
‌‫وسیله‌اي‌براي‌تشخیص‌بیماري‌به‌وسیله‌فراصوت‌باشد‬.

15. ‫براي‬‫تشخیص‬‫تومورهاي‬‫مغز‬‫با‬‫روش‬‫هاي‬‫اسكن‬‫دامنه‬‫یا‬‫اسكن‬‫درخش‬،‫ناحیه‬‫اي‬‫كه‬‫بیشتر‬‫ترانسدیوسر‬‫در‬‫آن‬
‫جاي‬‫مي‬‫گیرد‬‫پیشاني‬‫وگیجگاه‬‫است‬‫و‬‫ناحیه‬‫مورد‬‫نظر‬‫ازیك‬‫ماده‬‫ي‬‫واسطه‬‫مانند‬‫روغن‬‫هاي‬‫معدني‬‫یا‬‫آب‬‫پوشی‬‫ده‬‫مي‬
‫شود‬.
‫در‬‫روش‬‫اسكن‬‫دامنه‬‫امواج‬‫فراصوتي‬‫وارد‬‫كاسه‬‫ي‬‫سر‬‫مي‬‫شوند‬‫و‬‫در‬‫سه‬‫جا‬‫به‬‫علت‬‫وجود‬‫اختالف‬‫امپدانس‬
‫اكوستیكي‬‫بازتاب‬‫ایجاد‬‫مي‬‫گردد‬.‫بازتابها‬‫روي‬‫صفحه‬‫ي‬‫اسیلوسكوپ‬‫رسم‬‫مي‬،‫شوند‬‫این‬‫بازتابها‬،
‫بازتابهاي‬TP،V‫و‬OPP‫هستند‬.
‫در‬‫اسكن‬‫درخش‬،‫مغز‬‫آب‬‫ماده‬‫ي‬‫واسطه‬‫است‬.‫در‬‫اینجا‬‫سر‬‫بیمار‬‫را‬‫در‬‫حالي‬‫كه‬‫به‬‫پشت‬‫خوابیده‬‫است‬،‫درون‬‫ظرف‬
‫آب‬‫میكنند‬‫وترانسدیوسر‬‫را‬‫در‬‫درون‬‫آب‬‫دور‬‫سر‬‫بیمار‬‫میچرخانندو‬‫امواج‬‫بازتابي‬‫از‬‫سطحهاي‬‫گوناگون‬‫آنرا‬‫بررس‬‫ي‬‫مي‬
‫كنند‬‫هر‬‫گاه‬‫روغن‬‫معدني‬،‫ماده‬‫ي‬‫واسطه‬،‫باشد‬‫ترانسدیوسر‬‫در‬‫تماس‬‫مستقیم‬‫با‬‫سر‬‫امواج‬‫فراصوت‬‫را‬‫به‬‫درون‬‫عضو‬
‫مي‬‫فرستند‬.

16. ‫تشخیص‬‫بیماري‬‫هاي‬‫چشم‬‫با‬‫امواج‬‫فراصوت‬:
‫در‬‫سونو‬‫گرافي‬‫چشم‬‫گاهي‬‫از‬‫اسكن‬‫دامنه‬‫وگاهي‬‫از‬‫اسكم‬‫درخش‬‫دو‬‫بعدي‬‫استفاده‬‫مي‬‫شود‬‫تشخیص‬‫بیماریهاي‬‫چشم‬‫مانند‬‫وجود‬‫اجس‬‫ام‬
‫بیروني‬‫در‬‫درون‬‫كره‬‫ي‬‫چشم‬،‫تومورهاي‬‫كروئیدي‬،‫تومورهاي‬،‫عصبي‬‫خونریزیهاي‬‫شبكیه‬،‫جدا‬‫شدن‬‫شبكیه‬…‫مي‬‫توان‬‫از‬‫امواج‬
‫فراصوت‬‫استفاده‬‫كرد‬.
‫با‬‫بكارگیري‬‫امواج‬‫تك‬‫موج‬‫مي‬‫توان‬‫قطر‬‫چشم‬،‫قطر‬‫عدسي‬‫،فاصله‬‫ي‬‫عدسي‬‫از‬‫شبكیه‬‫و‬‫همه‬‫ي‬‫پارامترهاي‬‫فاصله‬‫اي‬‫را‬‫اندازه‬‫گرف‬‫ت‬.
‫ترانسدیوسرهایي‬‫كه‬‫در‬‫بیماري‬‫هاي‬‫چشمي‬‫بكار‬‫مي‬‫روند‬،‫ترانسدیوسرهایكوچك‬‫ویژه‬‫ایهستند‬‫كه‬‫به‬‫آنها‬‫میني‬‫ترانسدیوسر‬‫گو‬‫یند‬.
‫تشخیص‬‫بیماي‬‫هاي‬‫كبدي‬‫با‬‫امواج‬‫فراصوت‬:
‫در‌سونگرافي‌كبد‌از‌اسكن‌درخش‬‌‫دو‌عدي‌استفاده‌مي‌شود‬.‫اسكن‌فراصوتي‌در‌تخیص‌كیسته‌وآبسه‌هاي‌كبدي‌ارزش‌بسیاري‌د‬‌‫ارد‌ولي‬
‌‫در‌بیماریهایي‌مانند‌سیروز‌كبدي‌با‌وجود‌تومورهاي‌چندگانه‌ثانوي‌كبد‌از‌ارزش‌كمتري‌برخوردار‌است‬.‫اسكن‌كبد‌از‌راه‌فاصله‌می‬‌‫ان‌دنده‬
‌‫هاي‌طرف‌راست‌انجام‌مي‌گیرد‬.

17. ‫تشخیص‬‫بیماري‬‫ها‬‫با‬‫امواج‬‫فراصوتي‬:
‫سونوگرافي‬‫در‬‫بررسي‬‫بسیاري‬‫از‬‫بیماریها‬‫مانند‬‫بیماریهاي‬‫گوش‬،‫غدد‬‫ترشحي‬‫دروني‬،‫كی‬‫سه‬‫صفرا‬
‫و‬‫كانالهاي‬‫صفرا‬،‫پانكراس‬‫،حنجره‬‫وتارهاي‬‫صوتي‬،‫مجاري‬‫ادراري‬‫ورگها‬‫كاربرد‬‫دارد‬.
‫دندانپزشكي‬‫و‬‫فراصوت‬:
‫در‬‫كارهاي‬‫تشخیصي‬‫دندانپزشكي‬‫از‬‫فراصوت‬‫با‬‫روش‬‫بازتاب‬‫تپ‬‫براي‬‫اندازه‬‫گیري‬‫ستبراي‬‫بافت‬‫نرم‬
‫در‬‫حفره‬‫هاي‬‫دهاني‬‫سود‬‫برده‬‫مي‬‫شود‬‫و‬‫روش‬‫محاسبه‬‫ستبراي‬‫بافت‬‫بر‬‫پایه‬‫سرعت‬‫گذر‬‫فراص‬‫وت‬
‫انجام‬‫مي‬‫شود‬

23. ‫سونار‬: Sonar‫یا‬‫ناوبری‬‫و‬‫‌یابی‬‫ه‬‫فاصل‬‫صوتی‬‫دستگاه‬‫ردیاب‬‫زیر‬‫دریایی‬‫است‬‫که‬‫طرز‬‫کار‬‫آن‬‫استفاده‬‫از‬‫انتشار‬‫امواج‬
‫صوتی‬‫است‬.‫عالوه‬‫بر‬،‫ردیابی‬‫این‬‫روش‬‌‫معموال‬‫به‬‫منظور‬‫ناوبری‬‫و‬‫ارتباط‬‫با‬‫دیگر‬‫‌های‬‫ن‬‫یگا‬‫شناور‬‫و‬‫زیر‬‫آبی‬‫ن‬‫یز‬
‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.
‫خفاش‬‫ها‬‫به‬‫منظور‬‫حرکت‬‫کردن‬‫و‬‫تعیین‬‫مسیر‬‫و‬‫شکار‬‫حشرات‬‫به‬‫عنوان‬‫غذا‬‫در‬‫تاریکی‬،‫مطلق‬‫یک‬‫سیستم‬‫ب‬‫ا‬‫قدمت‬‫بیش‬
‫از‬۶۰‫میلیون‬‫ساله‬‫دارند‬‫که‬‫بر‬‫هر‬‫سیستم‬‫ناوبری‬‫ای‬‫که‬‫تاکنون‬‫به‬‫وسیله‬‫فناوری‬‫تولید‬‫شده‬‫برتری‬‫دارد‬.‫ب‬‫ا‬‫فریاد‬‫زدن‬‫در‬
‫‌های‬‫س‬‫فرکان‬‫فراصوت‬(‌‫معموال‬‫باالی‬۲۰‫کیلوهرتز‬)،‫‌ها‬‫ش‬‫خفا‬‫‌توانند‬‫ی‬‫م‬‫صداهای‬‫منعکس‬‫شده‬‫از‬‫اشیاء‬‫اطرافشان‬‫را‬
‫تشخیص‬‫دهند‬‫و‬‫آنها‬‫را‬‫به‬‫صورت‬«‫تصویر‬‫صوتی‬»‫تفسیر‬‫کنند‬.‫این‬‫خیلی‬‫موضوع‬‫‌ای‬‫ه‬‫پیچید‬‫است‬‫که‬‫آنها‬‫م‬‫‌توانند‬‫ی‬‫در‬
‫‌های‬‫ت‬‫سرع‬‫باال‬‫پرواز‬‫کنند‬‫و‬‫در‬‫مسیرشان‬‫از‬‫همه‬‫موانع‬‫اجتناب‬،‫کنند‬‫آنها‬‫حتی‬‫‌توانند‬‫ی‬‫م‬‫حشرات‬‫کوچک‬‫را‬‫از‬‫چند‬‫متری‬
‫تشخیص‬‫دهند‬
‫‌ها‬‫گ‬‫بان‬‫و‬‫صداهای‬‫مافوق‬‫صوتی‬‫که‬‫در‬‫حنجره‬‫‌ها‬‫ش‬‫خفا‬‫تولید‬،‫‌شود‬‫ی‬‫م‬‫برای‬‫محیط‬‫اطرافشان‬‫مناسب‬‫است‬‫و‬‫برای‬‫پ‬‫یدا‬
‫کردن‬‫غذا‬‫کارآمد‬‫و‬‫دقیق‬‫است‬.‫این‬‫بدان‬‫معنی‬‫است‬‫که‬‫انواع‬‫مختلفی‬‫از‬‫مکان‬‫‌ها‬‫ی‬‫یاب‬‫را‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫انعکس‬‫ص‬‫داها‬‫مطابق‬
‫با‬‫مقتضیات‬‫‌های‬‫ه‬‫زیستگا‬‫متفاوتی‬‫که‬‫دارند‬‫انجام‬‫دهند‬.(‫مکان‬‫یابی‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫انعکاس‬‫صدا‬‫عبارت‬‫از‬‫یک‬‫سیستم‬
‫حسی‬‫در‬‫جانوران‬‫مشخصی‬‫مثل‬‫‌ها‬‫ش‬‫خفا‬‫و‬‫‌ها‬‫ن‬‫دلفی‬‫است‬.‫براساس‬‫این‬‫سیستم‬‫آنها‬‌‫معموال‬‫صداهایی‬‫از‬‫خودشان‬‫خار‬‫ج‬
‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬‫و‬‫و‬‫انعکاس‬‫این‬‫صداها‬‫را‬‫برای‬‫تعیین‬‫مسیر‬‫و‬‫فاصله‬‫اشیا‬‫تفسیر‬‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬.)‫سپس‬‫‌ها‬‫ش‬‫خفا‬‫این‬‫صدا‬‫های‬‫مافوق‬
‫صوت‬‫را‬‫به‬‫شنیداری‬‫تبدیل‬‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬

24. ‫امواج‬‫التراسونیک‬‫در‬‫پزشکی‬‫برای‬‫اهداف‬‫تشخیصی‬‫مورد‬‫استفاده‬‫قرار‬‫می‬،‫گیرند‬‫پالس‬‫های‬‫صوتی‬‫با‬‫فرکا‬‫نس‬‫باال‬‫توسط‬
‫یک‬‫فرستنده‬‫تولید‬‫و‬‫به‬‫بدن‬‫هدایت‬‫می‬‫شوند‬.‫همانطور‬‫که‬‫در‬‫سونار‬‫بازتاب‬‫رخ‬‫می‬‫دهد‬‫زمانی‬‫که‬‫یک‬‫پالس‬‫مرز‬‫ب‬‫ین‬‫دو‬
‫بافت‬‫که‬‫دارای‬‫تراکم‬‫های‬‫مختلف‬‫یا‬‫یک‬‫مرز‬‫بین‬‫بافت‬‫و‬‫مایعات‬‫مجاور‬‫است‬‫برخورد‬‫می‬‫کند‬‫بازتاب‬‫رخ‬‫خواهد‬‫د‬‫اد‬.‫با‬
‫تشخیص‬‫امواج‬‫التراسونیک‬‫در‬‫سراسر‬‫بدن‬‫و‬‫تشخیص‬‫اکو‬‫تولید‬‫شده‬‫از‬‫مکان‬‫های‬‫مختلف‬،‫داخلی‬‫می‬‫توان‬‫یک‬‫تصویر‬‫یا‬
‫سونوگرافی‬‫آناتومی‬‫درونی‬‫بدست‬‫آورد‬.‫تصویربرداری‬‫التراسونیک‬‫برای‬‫بررسی‬‫جنین‬‫در‬‫حال‬‫رشد‬‫به‬‫طور‬‫گ‬‫سترده‬‫در‬
‫بخش‬‫زنان‬‫و‬‫زایمان‬‫مورد‬‫استفاده‬‫قرار‬‫می‬‫گیرد‬.‫جنین‬‫که‬‫در‬‫اطراف‬‫کیسه‬‫آمنیوتیک‬‫قرار‬،‫دارد‬‫می‬‫تواند‬‫از‬‫دی‬‫گر‬
‫ویژگی‬‫های‬‫تشریحی‬‫متمایز‬‫شود‬‫تا‬،‫اندازه‬‫موقعیت‬‫و‬‫ناهنجاری‬‫های‬‫احتمالی‬‫جنین‬‫شناسایی‬‫شود‬.

25. ‫سونوگرافی‬‫نیز‬‫در‬‫سایر‬‫زمینه‬‫های‬‫پزشکی‬‫مرتبط‬‫استفاده‬‫می‬‫شود‬.‫به‬‫عنوان‬،‫مثال‬‫بدخیمی‬‫در‬،‫کبد‬،‫کلیه‬‫مغز‬‫و‬‫پانکراس‬
‫می‬‫تواند‬‫با‬‫سونوگرافی‬‫تشخیص‬‫داده‬‫شود‬.‫با‬‫این‬،‫وجود‬‫برنامه‬‫دیگری‬‫شامل‬‫نظارت‬‫بر‬‫حرکت‬‫واقعی‬‫در‬‫ساخت‬‫ارهای‬
،‫پالس‬‫مانند‬‫دریچه‬‫های‬‫قلب‬"(‫اکوکاردیوگرافی‬)"‫و‬‫رگ‬‫های‬‫خونی‬‫بزرگ‬‫است‬.‫یک‬‫موج‬‫صوتی‬‫با‬‫فرکانس‬‫باال‬‫تر‬‫از‬5
‫مگاهرتز‬‫و‬‫یک‬‫طول‬‫موج‬‫کوتاه‬‫به‬‫طور‬‫کوتاهتر‬‫برای‬‫یافتن‬‫اشیای‬‫کوچکتر‬‫از‬0.3‫میلیمتر‬‫الزم‬‫است‬.

26. Cavitron Ultrasonic Surgical Aspirator (CUSA)

27. ‫امواج‬‫صوتی‬‫اولتراسونیک‬‫دارای‬‫برنامه‬‫های‬‫کاربردی‬‫غیر‬‫از‬‫تصویربرداری‬‫است‬.
‫جراحان‬‫مغز‬‫و‬‫اعصاب‬‫از‬‫دستگاهی‬‫به‬‫نام‬cavitron ultrasonic surgical aspirator
(CUSA)‫استفاده‬‫می‬‫کنند‬‫تا‬‫مغز‬‫سلولهای‬‫سرطانی‬‫از‬‫بخش‬‫مرکزی‬‫از‬‫کار‬‫بیفتد‬.‫امواج‬‫صوتی‬
‫اولتراسونیک‬‫نوک‬‫باریک‬‫پروب‬CUSA‫را‬‫در‬‫حدود‬23‫کیلوهرتز‬‫ارتعاش‬‫می‬‫دهد‬.
‫پروب‬‫هر‬‫بخش‬‫از‬‫تومور‬‫را‬‫که‬‫آن‬‫را‬‫لمس‬‫می‬،‫کند‬‫قطع‬‫می‬‫کند‬‫و‬‫قطعات‬‫آن‬‫از‬‫مغز‬‫یا‬‫همان‬‫بخش‬
‫مرکزی‬‫با‬‫یک‬‫محلول‬‫نمک‬‫شسته‬‫می‬‫شود‬.‫از‬‫آنجا‬‫که‬‫نوک‬‫پروب‬‫کوچک‬،‫است‬‫جراح‬‫می‬‫تواند‬‫بخ‬‫ش‬
‫انتخابیکوچکی‬‫از‬‫بافت‬‫بدخیم‬‫را‬‫بدون‬‫آسیب‬‫رساندن‬‫به‬‫بافت‬‫سالم‬‫اطراف‬‫انتخاب‬‫واز‬‫بین‬‫ببرد‬.

28. ‫مبدل‬‫فراصوت‬ultrasonic transducer‫نقش‬‫تولید‬‫امواج‬‫مکانیکی‬‫و‬‫تبدیل‬‫انرژی‬‫الکتریکی‬‫به‬‫مکانیکی‬‫را‬‫دارد‬.
‫برای‬‫تبدیل‬‫نوسانات‬‫الکتریکی‬‫به‬‫ارتعاشات‬‫مکانیکی‬‫دو‬‫روش‬‫وجود‬‫دارد‬:
•‫استفاده‬‫از‬‫خاصیت‬‫پیزو‬‫الکتریکی‬‫‌ها‬‫ل‬‫کریستا‬
•‫روشی‬‫مغناطیسی‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫سیم‬‫‌ها‬‫چ‬‫پی‬
‫یک‬‫مبدل‬transducer‫فراصوت‬‫پیزوالکتریک‬،‫به‬‫صورت‬‫ساده‬‫یک‬‫کریستال‬‫پرس‬‫شده‬‫بین‬‫دو‬‫تسمه‬‫از‬‫جن‬‫س‬‫قلع‬‫یا‬
‫مس‬‫و‬..‫است‬.‫پوشش‬‫فلزی‬‫بسیار‬‫نازک‬‫دو‬‫طرف‬‫برای‬‫ورود‬‫الکتریسیته‬‫به‬‫بلور‬‫سرامیکی‬‫یا‬‫خروج‬‫الکتری‬‫سیته‬‫تولید‬‫شده‬
‫از‬،‫آن‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.
‫‌های‬‫ل‬‫مبد‬‫پیزوالکتریک‬‫ساندویچی‬
‫مبدل‌ساندویچی‌که‌بسیاری‌اوقات‌مبدل‬‫النگوین‬‌‫نامیده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬‌‫،‌ساختار‬‫ارتعاشی‬‫نیم‌موجی‌است‌که‌در‌راست‬‌‫ای‌ضخامت‬
‌‫نوسان‬‫‌کند‬‫ی‬‫م‬(‫طولی،‌محوری‬.)‌‫این‌مبدل‌اولین‌استفاده‌از‌مواد‬‫سرامیکی‬‌‫برای‌کاربردهای‬‫اولتراسونیک‬‫با‌فر‬‌‫کانس‌پایین‬
‫و‌محدوده‌فرکانس‌باریک‌بود‬.

29. 4D cardiovascular ultrasound system

30. Dr. Farzin Asghari Sana
MEDICAL PHYSICS4