El ultrasonido es una onda mecánica con una longitud de onda extremadamente corta, que generalmente mide menos de 2 cm (centímetro) en el aire. Debe depender de los medios para difundirse y no puede existir en el vacío (como el espacio).
Viaja más lejos en el agua que en el aire, pero debido a su longitud de onda más corta, se pierde y se dispersa fácilmente en el aire. No viaja tan lejos como el sonido audible y el infrasonido, pero sí debido a su longitud más corta. Longitud de onda corta, es más fácil obtener energía sonora anisotrópica, que puede usarse para limpieza, trituración, desinfección, etc. Tiene muchas aplicaciones en medicina e industria.
Varios parámetros principales de las ondas ultrasónicas:
Longitud de onda: λ≤2cm en aire a 20℃ (en aplicaciones prácticas, ondas mecánicas con λ≤3,4cm, es decir, f≥10KHz , debido a su similitud, a menudo llamado ultrasonido).
Velocidad de onda: En aire a 20°C, v=343m/s, que es más rápida en líquidos y más rápida en sólidos.
Densidad de potencia:
Se define como p=potencia de emisión (W)/área de emisión (cm?), normalmente p≥0,3W/cm? . Las ondas ultrasónicas que se propagan en líquidos pueden limpiar la suciedad de la superficie de los objetos.
El principio se puede explicar por el fenómeno de la "cavitación": cuando la presión causada por las ondas mecánicas ultrasónicas en el líquido alcanza una atmósfera, su potencia ¿La densidad es de 0,35 W/cm? En este momento, el valor máximo de la onda ultrasónica puede alcanzar el vacío o la presión negativa, pero en realidad no hay presión negativa, por lo que se genera una gran presión en el líquido, lo que hace que las moléculas del líquido se rompan en cavidades: núcleos de cavitación.
Esta cavidad está muy cerca del vacío y se rompe cuando la onda ultrasónica inversa alcanza su máximo. El potente impacto generado por la ruptura derriba la suciedad de la superficie del objeto. Este fenómeno de ondas de choque producido por el colapso de innumerables pequeñas burbujas de cavitación se llama "cavitación". Una intensidad del sonido demasiado pequeña no puede producir el efecto de cavitación.
Historia del Desarrollo
Aspectos Internacionales
En comparación con los métodos ópticos como los rayos infrarrojos y ultravioleta, el ultrasonido comenzó tarde y tiene una historia de menos de 100 años. Desde finales del siglo XIX hasta principios del siglo XX, después de que se descubrieran el efecto piezoeléctrico y el efecto piezoeléctrico inverso en la física, la gente resolvió el problema de utilizar la tecnología electrónica para generar ondas ultrasónicas, lo que rápidamente abrió un capítulo histórico en el Desarrollo y popularización de la tecnología ultrasónica.
La definición de ultrasonido se propuso por primera vez en 1922 y el ultrasonido se convirtió en un concepto completamente nuevo. La primera patente de invención para la terapia con ultrasonido apareció en Alemania.
En 1939 se publicó un informe bibliográfico sobre el efecto clínico del tratamiento con ultrasonido.
A finales de los años 40, la terapia ultrasónica surgió en Europa y Estados Unidos. No fue hasta la Primera Conferencia Académica Internacional de Ultrasonido Médico celebrada en 1949 que se intercambiaron artículos sobre la terapia con ultrasonido, sentando las bases para el desarrollo de la terapia con ultrasonido. En 1956, se publicaron muchos artículos en la Segunda Conferencia Internacional sobre Medicina por Ultrasonido y la terapia con ultrasonido entró en la etapa de practicidad y madurez.
Aspectos domésticos
En mi país, el campo de la terapia con ultrasonido comenzó relativamente tarde. A principios de la década de 1950, solo unos pocos hospitales realizaban terapia con ultrasonido. En 65438-0950, la máquina de tratamiento ultrasónico con una longitud de onda de 430 μm se utilizó por primera vez en Beijing para tratar diversas enfermedades. En la década de 1950, gradualmente se hizo popular entre los instrumentos de producción nacional.
Los informes de literatura publicada comenzaron en 1957. En la década de 1970, aparecieron varios tipos de dispositivos terapéuticos ultrasónicos domésticos y la terapia ultrasónica se hizo popular en los principales hospitales de todo el país.
Durante los últimos 40 años, los principales hospitales nacionales han acumulado una cantidad considerable de datos y una rica experiencia clínica. Especialmente a principios de la década de 1980, aparecieron la litotricia extracorpórea por ondas mecánicas (ESWL) y la cirugía ultrasónica, que supuso un gran avance en la historia del tratamiento de las enfermedades litiásicas.
Ahora ha sido promocionado y aplicado a nivel internacional. La cirugía no invasiva con ultrasonido enfocado de alta intensidad hace que la terapia con ultrasonido ocupe una posición importante en la tecnología médica contemporánea. En el siglo XXI, la cirugía por ultrasonido focalizado (HIFU) es aclamada como la última tecnología para el tratamiento de tumores en el siglo XXI.