Il ruolo degli ultrasuoni in medicina e non solo

L’orecchio umano è uno strumento perfetto per le nostre esigenze: ascolta ciò che serve, ci aiuta a distinguere i suoni, a fornirci equilibrio e ci orienta nello spazio seguendo una gamma di frequenze che il nostro cervello è in grado di elaborare. Ma quando un mezzo produce una gamma di vibrazioni superiore al campo di udibilità dell’uomo, allora siamo di fronte agli ultrasuoni.

Le onde elastiche all’ultrasuono si dilatano e si espandono nello spazio esattamente come le onde luminose, facendo parte dello stesso spettro elettromagnetico. Presenta quindi fenomeni di riflessione e reiterazione quando si trovano degli ostacoli nel loro cammino. A seconda della tipologia di ostacolo si osservano diversi fenomeni, quando gli ultrasuoni lo incontrano. Ad esempio abbiamo interferenza e diffrazione quando le dimensioni dell’ostacolo ovvero delle fessure che le onde attraversano, sono delle stesse dimensioni superiori rispetto all’onda ultrasonora che li attraversa.

Quando invece sono nettamente diverse, ad esempio quando abbiamo un livello di energia molto elevato, può capitare che nel mezzo attraversato si riscontrino aumento di temperatura, fenomeni di cavitazione, sollevamento dei liquidi anche di alcuni centimetri. In certi casi gli ultrasuoni provocano luminescenza ed effetti chimici, dovuti all’azione meccanica dell’attraversamento.

Dal momento che si producono determinati effetti è chiaro che gli ultrasuoni possono avere diversi utilizzi. Quello più promettente e largamente utilizzato è il campo medico, ma ci sono anche altri settori nei quali le onde ultrasonore risultano molto utili. Esse vengono impiegate per l’informatica, per determinare la composizione dei materiali, nel campo della tecnologia meccanica, delle telecomunicazioni. Inoltre tra le applicazioni si ricordano i rivelatori di difetti nei controlli di qualità, la misura delle proprietà dei solidi e dei liquidi, la localizzazione sottomarina di ostacoli (conosciuta come SONAR), la lavorazione di materiali particolarmente coriacei, nei quali la testa del trapano ad esempio è sostituita da una testina che emana onde ultrasonore.

Rimane il campo della medicina: le applicazioni diagnostiche tramite gli ultrasuoni sono tali da essere usate in ostetricia per il rilievo dello sviluppo del feto e la rilevazione del battito cardiaco; la diagnosi di ematomi e di tumori del cervello, di tumori della mammella, del fegato, della prostata, di calcoli renali, l’analisi dei movimenti delle valvole cardiache e delle pareti del cuore, tutte operazioni che rientrano nella generica definizione di ECOGRAFIA e ECOCARDIOGRAMMA. Gli stessi calcoli possono essere eliminati tramite ultrasuoni, che attraversano la pelle e li frantumano con dei potenti fasci d’onde d’urto. Non mancano altre applicazioni curative grazie all’effetto termico o alle vibrazioni prodotte per esempio nel caso di spasmi muscolari, artriti, nevriti, artrosi e altre malattie invalidanti che generano dolori alle articolazioni e ai nervi periferici.

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