جستجو

سرعت انتقال صوت را در بافت های نرم

سرعت انتقال صوت را در بافت های نرم
فروردین ۱۵, ۱۳۹۶

در میان دیگر یافته های اصلی مهم، لودویگ سرعت انتقال صوت را در بافت های نرم حیوانات بین ۱۴۹۰ تا ۱۶۱۰ متر در هر ثانیه تعیین کرد، که به طور میانگین تقریبا معادل با ۱۵۴۰ متر  در هر ثانیه می باشد. این یک مقدار است که در حال حاضر هنوز هم استفاده می شود. او همچنین مشخص کرد که فرکانس تصویر برداری بهینه مربوط به بدل سونوگرافی بین ۱ تا ۵/۲ مگا هرتز می باشد. تیم کاری او همچنین نشان دادند که مقدار سرعت امواج فراصوت و امپدانس (مقاومت) صوتی تا حد بالایی در بافت های با حجم بالای آب و خود آب مشابه است. و همچنین نشان داد که این اندازه گیری ها از جهات مختلف کمک زیادی نمی تواند بکند. لودویگ به همراه یک فیزیکدان به اسم ریچارد بولت (که در سن ۳۴ سالگی مدیر عامل یک آزمایشگاه صوتی تازه تاسیس در MIT بود) و همچنین یک جراح مغز و اعصاب به نام توماس بالانتین ویک محقق فیزیک دان به نام تئودور بوتر تحقیقات بسیار مهمی در زمینه خصوصیات انتشار امواج فراصوت در پستان داران انجام دادند.

قبل از سال ۱۹۴۹، هوتر که در آزمایشگاه زیمنس در ارلانگن آلمان بر روی انتشار امواج فراصوت در بافت های حیوانی و با فرکانس حدود یک مگاهرتز کار می کرد، از آن در اندازه گیری دوزیمتری اولتراسونیک استفاده کرد. این موارد در اوایل سال ۱۹۴۰ توسط شرکت اولتراسونیک و شخص ریمارپالمان و در همان آزمایشگاه انجام شد. در سال ۱۹۴۸، هوتر به همراه بولت و بالانتین در یک نمایشگاه تجاری در شهر نیویورک با هم دیدار کرده و موافقت کردند که در یک پروژه تحقیقاتی کاربرد سونوگرافی در تشخیص موارد انسانی را مورد بررسی قرار دهند. پس از بازدید از دپارتمان دوسیک در استرالیا، هوتر به همراه بولت و بالانتین یک پروژه آزمایش انتقال شبیه به آزمایش دوسیک در دانشگاه MIT  راه اندازی کردند. آزمایش اولیه آنها نتایجی مشابه با نتایج به دست آمده توسط دوسیک نشان داد، و نتایج کار آنها در مقالاتی در سال های ۱۹۵۰ و ۱۹۵۱ در مجله جامعه صوت آمریکا منتشر شد. در آزمایش های بیشتر تیم آنها یک جمجمه را در یک وان آب قرار داده و نان دادند که الگوهای اولتراسونیک که آنها به دست آورده اند می تواند از جمجمه خالی نیز به دست آیند. آنها اشاره کردند که نقشه برداری اولتراسونیک از بافت مغز در داخل جمجه انسان با توجه به وجود استخوان بزرگ می تواند با خطای بزرگ همراه باشد. تلاش برای نشان دادن ساختار استخوان با استفاده از فرکانس ها و مدارهای مختلف صورت گرفت، اما در آن محدوده از پیشرفت تکنولوژی محاسباتی تنها موفقیت اندکی به دست آمد.

این پروژه تحقیقاتی MIT پس از سال ۱۹۵۴ متوقف شد. آنها در مقالات خود ذکر کردند که، به نظر می رسد که تصاویر به دست آمده از سطح مغز به کمک امواج فراصوت حاوی برخی اطلاعات در مورد ساختار مغز باشد، هر چند که آنها در مورد استفاده بیش از حد از نویزها محدودیت بالایی داشتند. یافته های کمیسیون انرژی اتمی ایالات متحده نتیجه گیری کرد که سونوگرافی نمی تواند در تشخیص بیماری های مغزی مفید باشد. تحقیقات پزشکی در این زمینه تا حدودی برای چند سال پیگیری شد، و شور و شوق خاصی به آزمایشگاه زیمنس آلمان در مورد انجام پیشرفت های بیشتر در زمینه تصویر برداری با سونوگرافی ایجاد کرد. با این حال در MIT گذراندن این دوره های حرفه ای باعث شد که داده های ضروری بسیاری در رابطه با خصوصیات بافت ها و دوزیمتری جمع آوری شوند که برای کارهای بعدی در رابطه با استفاده تخیصی از ان در مناطق دیگر بدن مفید واقع شدند. آنها همچنین نشان دادند که تفسیر تصاویر دو بعدی برای به دست آوردن مشخصات ساختار مغز غیر ممکن نیست. این تلاش ها در رابطه با توسعه بعد از آن و همچنین تشکیل تصاویر دو بعدی به کمک فراصوت راه دانشمندان را هموار کرد. از تحقیقات MIT

همچنین برای تعامل بین گروه های علمی مختلفی مانند اوربانا، شامپاین، مینه سوتا و دنور بهره برده شد. در اواسط سال ۱۹۵۷، فهرست مراجع مربوط به کارهای انجام گرفته بر روی برنامه های کاربردی فیزیکی و مهندسی در رابطه با امواج فراصوت بالغ بر بیش از ۶۰۰۰ کتاب بود. فراصوت در حال حاضر به طور گسترده ای در آزمایش های غیر مخرب، تعیین نقطه جوش، حفاری، آنالیز گازها، تراکم آئروسل و پردازش های برشی به کار می رود. کتاب هوتر و بولت تحت عنوان «سونیک ها به عنوان تکنیک هایی برای استفاده از صدا و فراصوت در مهندسی و علوم» در سال ۱۹۵۴ منتشر شد و یکی از رسانه های بسیار مهم در مهندسی امواج فراصوت به حساب می آید.

 

ترجمه دکتر شاکری 

ارسال شده در مقالات توسط مرکز تصویربرداری دکتر شاکری