مقدمة في الموجات فوق الصوتية
ماهي الموجات فوق الصوتية؟
يتبادر في أذهاننا كثيراً هذا السؤال بطبيعة الحال وراء كل اختراع عظيم قصة تمتد الى عشرات السنين ولربما مئات السنين.
اكتشفت الموجات فوق صوتية في القرن الثامن عشر عن طريق العالم
الايطالي "لازارو سبالانزاني" المتخصص في علم الاحياء، حينما لاحظ تنقل الخفافيش في الظلام المعتم في الكهوف التي تسكنها.
قرر العالم "لازارو" حل هذا اللغز فقام بإجراء بعض التجارب على هذا الكائن العجيب، بدأت التجارب بتغطية عين الخفاش وكانت النتيجة أن الخفاش يتنقل بشكل طبيعي ولكن كان الأمر مختلف، حينما تم تغطية فم الخفاش بدأت تواجه عائق في التنقل.
ضل هذا اللغز بدون إجابة إلى القرن العشرين حينما استخدم مجموعة من طلاب جامعة هارفارد كاشف الموجات فوق صوتية لرصد الموجات الصادة من الخفافيش، وكانت النتيجة أن الخفافيش تصدر موجات صوتية عالية التردد لا يمكن للإنسان سماعها لتحديد المسافة بينها وبين الهدف المقصود وتحديد ابعاده وملمسه.
في بداية القرن العشرين وتحديداً في عام 1912 شهد العالم أول استخدام للموجات فوق الصوتية، بعد أن طورت البحرية الأميركية جهاز السونار المعروف بتحديد المواقع بالصدى.
شهد السونار استخدام واسعا في قطاع البحرية وجميع القطاعات العسكرية، وكان من أهم الاختراعات في الحرب العالمية الأولى، بعد أن تم استخدامه في الطائرات والسفن وكذلك الغواصات، حتى شهد النور في المجال الطبي عام 1942 حينما استخدم السونار في تصوير الدماغ من قبل طبيب جراحة الاعصاب في جامعة فيينا كارل دوسيك.
ولكن كانت الانطلاقة الحقيقية في عام 1955 من قبل الدكتور جون جولين في تشخيص الأنسجة الأعضاء الحشوية.
واستمرت هذه التقنية بالتطور والتقدم إلى يومنا الحالي واصبحت تقنية مختلفة وأصبحت الأكثر استخدماً في مجال التصوير الطبي.
والجدير بالذكر أن اسم السونار الذي يطلقه العامة على فحوصات الموجات فوق الصوتية -الطبية- غير دقيق، والصواب تسميتها بالموجات فوق الصوتية.
للإجابة على السؤال الذي طرح في بداية هذه المقالة يجب أن نعلم ما هو الصوت لنتعرف على الموجات فوق الصوتية.
الصوت عبارة عن اهتزاز الأجسام بتأثير طاقة ميكانيكية ونعبر عنها بموجات الصوت، التي لديها القدر على التنقل في أكثر من وسط مثل الهواء السوائل والصلب. يستطيع الإنسان إصدار الصوت وسماعة أيضاً على عكس الموجات فوق الصوتية فهي موجات صوت ولكنها بتردد عالي جداً لا يمكن للإنسان سماعه، لأن قدرة السمع عند الإنسان تقتصر على سماع الموجات بتردد 20hz الى تردد 20khz.
شهد القرن العشرين انطلاقة الموجات فوق صوتية في المجال الطبي، فهي تعتمد على نفس المبدأ المذكور سابقاً، فهي تقنية يرسل الجهاز من خلال محولات الطاقة موجات فوق صوتية بتردد عالي الى جسم المريض عن طريق الجلد، ثم يستقبل انعكاس الصوت الذي يطلق علية الصدى ويترجم التباين بين الانسجة إلى صور متحركة تعرض بشكل مباشر والتي تمكن الأخصائي والطبيب من التشخيص الوظيفي لبعض الأعضاء الحيوية.
تجلت هذه التقنية في تخصصات كثيرة لعل أبرزها تخصص النساء والولادة، فهي التقنية الوحيد في مراقبة صحة الجنين ومعرفة جنسه وتشخيص الامراض الخلقية والوظيفية مثل صحة القلب.
لا تقتصر الموجات فوق الصوتية على هذا الدور كما يضن الجميع بل هناك فحوصات اخرى مثل: تشخيص الاوعية الدموية والجلطات الوريدية وتصلب الشرايين والكثير من الامراض في الكبد والكلى والغدد الصماء التي تكشف بواسطة الموجات فوق الصوتية.
مما لا شك فيه أن هناك أسباب جعلت الموجات فوق الصوتية من أهم التقنيات المستخدمة ومنها:
- : تعد موجات غير مؤينة بمعنى ليس لها ضرر على مستوى الخلية أو الانسجة.
- : سهولة عملها التي تنعكس إيجابا على تجربة المريض.
- : التكلفة المادية المقبولة نسبياً مقارنة بغيرها من الفحوصات مثل: الرنين المغناطيسي و الأشعة المقطعية.
- : لا يوجد أي عوائق كثيرة لفحص المريض بالموجات الصوتية.
- : لا يتطلب الفحص أي تدخل جراحي.
كاتب المقال:-
أ-أسامة الزهراني
أخصائي تقنية الأشعة
المراجع :-
Qiao, Yun, et al. "Effects of heterovalent ions doping-induced oxygen octahedral distortion and defect chemical change on piezoelectric characteristics and thermal stability of PHT-PIN ceramics." Chemical Engineering Journal 485 (2024): 150145.
Kane, D., et al. "A brief history of musculoskeletal ultrasound:‘From bats and ships to babies and hips’." Rheumatology 43.7 (2004): 931-933.
