Máy đo nhiệt độ là gì

Sóng siêu âm là gì? Tần số sóng âm bao nhiêu?

     Sóng siêu âm (Ultrasonic waves) là một thuật ngữ có nguồn gốc từ tiếng La-tinh, dùng để mô tả những rung động nhanh đến mức tai người không thể phát hiện. Trong đó, ultra có nghĩa là ra ngoài và sonic hay âm thanh. 

Mỗi âm thanh đều có tần số khác nhau và sóng siêu âm cũng vậy. Tần số âm thanh mà con người có thể nghe được trong khoảng 20 - 20.000 Hz. Do đó, con người không thể nghe thấy sóng siêu âm bởi nó có tần số trong khoảng 100.000 - 50.000.000 Hz. Ngoài ra, trong mọi môi trường khác nhau, vận tốc và nhiệt độ của sóng siêu âm không đổi.
 

Khái niệm sóng siêu âm là gì? 

Công thức tính sóng siêu âm có tần số cụ thể hoặc có thể nói cách khác là số lần giao động trong 1 giây và vận tốc của sóng siêu âm tại một thời điểm. Cụ thể, cách tính sóng siêu âm có tần số như sau:

W=C/F hoặc W=CT

Trong đó:

• W: Chiều dài sóng.
• C: Vận tốc của âm thanh trong môi trường.
• F: Tần số của sóng
• T: Khoảng thời gian

Sóng siêu âm được phát ra như thế nào?

Mỗi loại sóng âm được xác định bởi tần số riêng - cho thấy phổ âm thanh hiển thị các tần số khác nhau có trong âm thanh. Sóng hồng ngoại chỉ ra một sóng âm thanh dưới phạm vi nghe của con người. Tần số âm thanh này được sử dụng bởi các thiết bị sonar của tàu ngầm và cá voi. 

Tín hiệu âm thanh phát sinh từ nhiều nguồn. Ví dụ, sự nhiễu loạn khí, đi qua chất lỏng và do tác động của hai chất rắn với nhau. Vì âm thanh là một hiện tượng tự nhiên của sóng nên nó có thể chỉ chứa một tần số là sóng hình sin. Sóng này thường ở trạng thái ổn định hoặc chứa các tần số phức tạp như tiếng ồn do nhiều nguồn âm thanh tạo ra.

Sóng âm của cá voi 

Nguyên lý hoạt động của sóng siêu âm là gì? 

Về bản chất, sóng siêu âm là sóng cơ học do đó nó có thể phát ra một sóng âm thanh ở tần số cao hơn so với phạm vi nghe thấy của con người thông qua cảm biến siêu âm. Đầu dò của cảm biến hoạt động như một micro để nhận và gửi âm thanh siêu âm. Cảm biến siêu âm tương tự nhiều cảm biến khác, sử dụng một đầu dò duy nhất để gửi một xung và nhận tiếng vọng. Cảm biến xác định khoảng cách tới mục tiêu bằng cách đo thời gian giữa quá trình gửi và nhận xung siêu âm.

Nguyên lý hoạt động của mô-đun này rất đơn giản. Nó gửi một xung siêu âm ra ngoài với tần số 40.000 Hz truyền trong không khí và nếu có chướng ngại vật hoặc vật thể, nó sẽ phản xạ trở lại cảm biến. Bằng cách tính toán thời gian di chuyển và tốc độ âm thanh, khoảng cách có thể được tính toán chính xác hơn.

Do cảm biến hồng ngoại gặp nhiều khó khăn bởi trạng thái tự nhiên của chất lỏng. Để phát hiện sự hiện diện, cảm biến siêu âm phát hiện các vật thể bất kể màu sắc, bề mặt hoặc vật liệu (trừ vật liệu rất mềm như len). Để phát hiện các mặt hàng trong suốt và các vật dụng khác mà công nghệ quang học có thể bị lỗi, cảm biến siêu âm là một lựa chọn đáng tin cậy. 

Sóng âm thanh phát ra có tần số cao

Ứng dụng của sóng siêu âm trong cuộc sống 

Sau khi chúng ta đã hiểu rõ sóng siêu âm là gì và những vấn đề liên quan, thì phần tiếp theo Phú Thái chia sẻ đến bạn những ứng dụng siêu âm. Cụ thể, sóng siêu âm có nhiều ứng dụng trong đời sống như: đuổi côn trùng, y học, quân sự, an ninh trật tự,...

Ứng dụng của sóng siêu âm trong y học

Trong y học, siêu âm được sử dụng để thực hiện các kiểm tra an toàn bên trong cơ thể con người. Tùy vào loại xung siêu âm sẽ được phản xạ ở các lớp mô khác nhau (xương, cơ, cơ quan). Các xung siêu âm như vậy được phát ra và nhận lại bởi một đầu dò đặt trên da. 

Sau đó, một máy tính sẽ tính toán hình ảnh bên trong cơ thể từ các thời điểm lan truyền khác nhau của xung phản xạ. Với chẩn đoán siêu âm như vậy, phôi thai trong tử cung có thể được nhìn thấy. Chẩn đoán bằng siêu âm an toàn với cơ thể con người với chẩn đoán bằng tia X.

Ứng dụng của sóng siêu âm trong y học

Ứng dụng sóng siêu âm trong công nghệ thực phẩm

Sóng siêu âm là sóng âm có tần số cao hơn 18HZ, việc sử dụng sóng siêu âm trong công nghệ thực phẩm ngành càng được ứng dụng rộng rãi. Như chúng ta cũng biết, Enzyme là một đối tượng quan trọng trong công nghệ thực phẩm do khả năng phản ứng ôn hòa và an toàn. Chính vì thế, sóng siêu âm không chỉ có khả năng làm tăng hoặc vô hiệu hoạt tính Enzyme mà thậm chí không làm thay đổi hoạt tính Enzyme. Bao gồm:

• Phá vỡ tế bào, giúp Enzyme tiếp xúc với chất hữu cơ dễ dàng hơn.
• Xuất hiện các phức chất hoạt động Enzyme.
• Thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp nhiều Enzyme hơn.

Sử dụng sóng siêu âm đuổi chuột, diệt côn trùng

Máy đuổi côn trùng là một thiết bị điện tử phát ra sóng âm tần số cao nhằm đẩy lùi hoặc tiêu diệt các loài gặm nhấm, gián và các loài gây hại khác trong nhà. Mặc dù các thiết bị này phổ biến nhưng hiệu quả còn nhiều tranh cãi bởi thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Từ các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng có nhiều lựa chọn thay thế tốt hơn sóng siêu âm, có thể kể đến như chuyên gia kiểm soát dịch hại.

Sóng siêu âm có thể đuổi muỗi

Áp dụng sóng siêu âm trong khoa học quân sự

Trong quân sự (đặc biệt là trinh sát biển), sóng siêu âm được sử dụng để phát hiện hải sản, tài nguyên biển và cảnh báo các chướng ngại vật như: bãi đá ngầm, núi băng,... Ngoài ra, sóng siêu âm còn có thể phát hiện tàu ngầm xâm nhập bất hợp pháp.

Sóng siêu âm giúp phát hiện tàu ngầm địch

Máy phun tạo sương bằng sóng siêu âm

Máy phun sương là một thiết bị được sử dụng để tạo ra chất lỏng phun mịn để hít một loại thuốc. Các bác sĩ kê toa một máy phun sương như là phương pháp điều trị hoặc liệu pháp thông đường thở. 

Thiết bị cung cấp các loại thuốc tương tự như ống hít định lượng (MDI) - loại ống hít có kích thước bỏ túi quen thuộc. Máy xông khí dung có thể dễ sử dụng hơn MDI, đặc biệt đối với trẻ em chưa đủ tuổi sử dụng ống hít đúng cách hoặc người lớn bị hen suyễn nặng.

Tác dụng của sóng siêu âm trong máy phun sương

Máy phun sương biến thuốc dạng lỏng thành dạng sương để giúp điều trị các vấn đề về hô hấp. Thiết bị này có các biến thể chạy bằng điện hoặc chạy bằng pin. Máy phun sương có cả kích thước di động, người bệnh có thể mang theo bên mình và kích thước lớn hơn để đặt trên bàn và cắm vào tường. 

Hầu hết máy phun sương đều có cấu tạo gồm một đế giữ máy nén khí, một hộp nhỏ đựng thuốc dạng lỏng và một ống nối máy nén khí với hộp đựng thuốc. Phía trên hộp đựng thuốc là ống ngậm hoặc khẩu trang dùng để hít sương.

Sóng siêu âm trong việc làm sạch đồ dùng

Sóng siêu âm cũng có thể được sử dụng để làm sạch kính hoặc niềng răng. Với phương pháp làm sạch này, các vật thể được đặt trong một chất lỏng cùng với một máy phát sóng siêu âm. Do sự dao động áp suất lớn, các vật thể được làm sạch tốt hơn.

Sóng siêu âm giúp làm sạch răng

Ứng dụng của sóng siêu âm là gì? Phát hiện vết nứt 

Siêu âm được sử dụng để phát hiện các vết nứt trên các thành phần kim loại trong việc xây dựng các kết cấu như các tòa nhà và cầu. Máy phát hiện vết nứt tạo ra và hiển thị một dạng sóng siêu âm được diễn giải bởi người vận hành. Ngoai ra, họ thường được sự hỗ trợ của phần mềm phân tích, để xác định vị trí và phân loại các sai sót trong các mẫu thử. 

Sóng âm tần số cao phản xạ từ các lỗ hổng theo những cách có thể dự đoán được, tạo ra các mẫu tiếng vọng đặc biệt có thể được hiển thị và ghi lại bằng các thiết bị cầm tay. Người vận hành được đào tạo xác định các mẫu tiếng vọng cụ thể tương ứng với phản hồi tiếng vang từ các bộ phận tốt và sai sót trong kết cấu. Sau đó, mẫu tiếng vọng từ một mẫu thử có thể được so sánh với các mẫu từ các tiêu chuẩn để xác định tình trạng của kết cấu.

Ứng dụng của sóng siêu âm là gì trong gia công kim loại

Siêu âm điện trong kim loại và hợp kim nóng chảy cho thấy nhiều tác dụng có lợi khác nhau như tạo cấu trúc, khử khí và cải thiện khả năng lọc. Siêu âm thúc đẩy quá trình đông đặc không đuôi gai trong kim loại lỏng và bán rắn. Sonication có lợi ích đáng kể trong việc tinh chỉnh cấu trúc vi mô của các hạt đuôi gai và các hạt liên kim loại sơ cấp. 

Hơn nữa, siêu âm công suất có thể được sử dụng có mục đích để giảm độ xốp kim loại hoặc để tạo ra các cấu trúc xốp trung tính. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, siêu âm công suất cải thiện chất lượng của vật đúc.

Giúp tạo cấu trúc, khử khí và cải thiện khả năng lọc trong luyện kim

Trong lĩnh vực giám sát, nghe trộm

Sóng siêu âm thường được ứng dụng trong các chương trình trò chuyện trực tuyến trên radio. Đường truyền sóng siêu âm được sử dụng để theo dõi trước các kết nối nhằm đảm bảo chất lượng buổi ghi hình.

Ứng dụng sóng siêu âm trong giám sát

>>> Xem thêm: Thiết bị laser đa chức năng

Siêu âm là gì?

Trước khi đến với vấn đề sóng siêu âm là gì? Phú Thái sẽ giải thích về đôi đôi nét về siêu âm?

Siêu âm là một phương pháp kiểm tra nhanh chóng, an toàn, phần lớn không có tác dụng phụ và ít tốn kém. Bác sĩ có thể sử dụng sóng siêu âm để đánh giá nhiều vùng cơ thể và các cơ quan khác nhau. Bệnh nhân điều trị siêu âm thường không cần thiết phải nằm viện.

Siêu âm là gì?

Ưu, nhược điểm của kỹ thuật siêu âm

Phương pháp siêu âm được ứng dụng nhiều trong các xét nghiệm lâm sàng. Ngoài những ưu điểm vượt trội, phương pháp cũng có những mặt hạn chế nhất định.

Ưu điểm

• Phương pháp siêu âm an toàn do không có bức xạ ion hóa.
• Thuận tiện di chuyển, các máy siêu âm có kích cỡ bằng máy tính xách tay.
• Không chỉ các dây thần kinh có thể được hình dung mà còn có thể xác định được các mặt phẳng vận mạch quan trọng, ví dụ như khối vỏ trực tràng.
• Các ứng dụng siêu âm có hướng dẫn thời gian thực cho phép kiểm soát kim tốt và khả năng quan sát việc tiêm thuốc gây tê cục bộ thực sự lan rộng.
• Trẻ nhỏ có thần kinh rất yếu ớt, sóng siêu âm cho phép các đầu dò tần số cao hơn được sử dụng.
• Trẻ sơ sinh đặc biệt dễ bị nhiễm độc gây tê tại chỗ, siêu âm cho phép sử dụng thành công liều thấp hơn 30 - 50%.

Máy siêu âm có kích thước không quá lớn

Nhược điểm

• Độ sâu tăng lên có nghĩa là cần có tần số thấp hơn để tạo ra hình ảnh tối ưu. Kết quả là có một độ phân giải thấp hơn.
• Tình trạng dị hướng khi xét nghiệm một cấu trúc có khả năng phản xạ cao với sóng siêu âm. Điều này xảy ra với dây thần kinh, gân và kim tiêm. 
• Kỹ thuật siêu âm đòi hỏi kiến ​​thức giải phẫu và kinh nghiệm tốt.

Kỹ thuật siêu âm đòi hỏi trình độ chuyên môn cao

Vì sao cần thực hiện siêu âm?

Siêu âm được sử dụng trong y học để chẩn đoán và theo dõi các bệnh khác nhau cũng như để theo dõi trực tiếp các can thiệp kỹ thuật khó. Các lĩnh vực ứng dụng phổ biến bao gồm:

• Kiểm tra các cơ quan trong ổ bụng (siêu âm bụng), ví dụ như thận, gan,...
• Siêu âm tuyến giáp.
• Siêu âm tim (siêu âm tim).
• Siêu âm mạch, ví dụ như động mạch cảnh hoặc tĩnh mạch chân.
• Siêu âm vú phụ nữ (siêu âm tuyến vú).
• Siêu âm phụ khoa, ví dụ để đánh giá tử cung, buồng trứng và trong thời kỳ mang thai.
• Siêu âm khớp, ví dụ như khớp háng.

Các loại siêu âm trong y khoa phổ biến hiện nay 

Sóng dùng trong siêu âm là sóng gì? Trong lĩnh vực y học, sóng siêu âm được ứng dụng phổ biến. Cụ thể các loại sóng thường được sử dụng như sau:

Siêu âm 3D

Siêu âm 3D tạo ra hình ảnh ba chiều của mô được kiểm tra. Với mục đích này, đầu dò cũng được xoay thêm. Sóng siêu âm được gửi qua cơ thể ở các góc độ khác nhau. Điều này tạo ra một góc nhìn tổng quát hơn về không gian tại cơ quan làm xét nghiệm.

Sóng siêu âm 3D cho cái nhìn đa chiều

Siêu âm 4D

Siêu âm 4D tương tự như siêu âm 3D ngoại trừ hình ảnh tạo ra được cập nhật liên tục - một hình ảnh chuyển động. Loại siêu âm này thường được thực hiện để giải trí và không phải vì lý do y tế. Tuy nhiên, FDA không khuyến nghị thực hiện siêu âm 4D ngoài mục đích y tế. 

Siêu âm Doppler

Doppler được đặt theo tên của nhà vật lý Christian Doppler - sóng âm được bó lại và đến máy thu với tần số cao hơn khi máy phát sóng âm và vật phản xạ chuyển động về phía nhau. Ngược lại, tần số sóng âm giảm khi khoảng cách giữa hai sóng tăng lên. Đó là lý do tại sao bạn cũng có thể nghe được liệu xe cứu thương có còi báo động đang tiến về phía bạn hay đi xa. 

Trong siêu âm, các bác sĩ sử dụng phương pháp Doppler để theo dõi chuyển động của các tế bào máu. Với những tiếng vọng liên tục được ghi lại, tốc độ dòng chảy và hướng dòng chảy của máu có thể được xác định. Ví dụ, bác sĩ có thể sử dụng nó để phát hiện sự co thắt trong mạch máu hoặc các khuyết tật ở tim. 

Siêu âm Doppler giúp phát hiện sự co thắt mạch máu 

Siêu âm tim

Trong quá trình ghi điện tim, các sóng siêu âm được sử dụng để tạo ra hình ảnh của tim bằng cách sử dụng phản xạ và phát hiện các sóng này từ các bộ phận khác nhau.

Siêu âm trị liệu

Siêu âm là một cách hiệu quả để điều trị sưng cơ, khớp và dây chằng. Siêu âm có thể được sử dụng để điều trị một loạt các vấn đề sức khỏe. Tuy nhiên, nó thường được sử dụng nhất để giải quyết các vấn đề trong mô cơ. Hiệu ứng sưởi ấm của sóng siêu âm giúp chữa lành các cơn đau cơ và giảm viêm mãn tính. ‌

Siêu âm cũng giúp chất lỏng mô lưu thông tốt hơn - có nhiều bạch huyết đi qua các mô hơn. Bạch huyết là một chất lỏng quan trọng vận chuyển các tế bào bạch cầu đi khắp cơ thể. Vì vậy, bằng cách này, siêu âm giúp các tế bào bị tổn thương của bạn chống lại nhiễm trùng và chữa lành nhanh hơn.

>>> Xem thêm: Sóng siêu âm điều trị

Máy siêu âm vật lý trị liệu Sonopulse III

Siêu âm ổ bụng

Siêu âm bụng là một loại siêu âm cho phép bác sĩ nhìn vào bên trong dạ dày của người bệnh qua thành bụng và xem xét các cơ quan nội tạng như gan, thận, tuyến thượng thận và lá lách. Người bệnh nằm ngửa thư giãn trong khi bác sĩ quét bụng bằng đầu dò siêu âm và đánh giá các cơ quan qua hình ảnh siêu âm trên màn hình của thiết bị siêu âm.

Siêu âm đầu dò

Đầu dò siêu âm là thành phần quan trọng trong cảm biến đo khoảng cách, lưu lượng và mức độ cũng như trong các ứng dụng điện, y sinh và các ứng dụng khác của siêu âm. Đầu dò siêu âm đánh giá các nghiên cứu gần đây trong việc thiết kế và ứng dụng công nghệ quan trọng này.

Siêu âm tử cung phần phụ

Siêu âm vùng chậu thường được sử dụng như một phần của khám phụ khoa định kỳ, giúp chẩn đoán các khối u phần phụ, phần lớn là khối cơ năng hoặc khối u lành tính. Tuy nhiên, do các biến chứng có thể xảy ra liên quan đến u nang phần phụ lành tính (xoắn phần phụ, đau vùng chậu) và tầm quan trọng hàng đầu của việc chẩn đoán và điều trị sớm ung thư buồng trứng. Siêu âm chẩn đoán chính xác các khối phần phụ là rất cần thiết trong thực hành lâm sàng. 

Tổng quan này sẽ mô tả sự xuất hiện siêu âm điển hình của các khối u phần phụ sinh lý, lành tính và ác tính với mục đích hỗ trợ bác sĩ lâm sàng đạt được chẩn đoán chính xác.

Ứng dụng sóng siêu âm trong phụ khoa

Quy trình siêu âm như thế nào?

Kiểm tra siêu âm là một thủ tục rất linh hoạt. Đầu dò thường nhỏ và có thể di chuyển được. Các bác sĩ có thể thực hiện siêu âm ở tư thế nằm, ngồi, đứng và thậm chí trong khi di chuyển. Người bệnh cũng có thể sử dụng đầu dò bên ngoài và bên trong. Đây là cách kiểm tra (từ bên ngoài) thường hoạt động:

1. Đầu tiên, bác sĩ bôi một loại gel đặc biệt lên vùng cơ thể cần kiểm tra. Gel đảm bảo rằng có sự tiếp xúc tối ưu giữa đầu dò siêu âm, da và sóng âm thanh. 
2. Sau đó, bác sĩ đặt đầu dò siêu âm trên da.
3. Bác sĩ trượt thiết bị qua khu vực được đề cập dưới một áp lực nhẹ. Bác sĩ có thể xem các cơ quan và mô từ các hướng và góc độ khác nhau trên màn hình của mình.

Những câu hỏi thường gặp 

Dưới đây là một số câu hỏi và trả lời phổ biến về sóng siêu âm.

Sóng siêu âm có gây hại sức khoẻ không?

Kiểm tra siêu âm (sonography) hầu như không gây ra bất kỳ rủi ro nào nếu được sử dụng theo hướng dẫn. Vì vậy, chẩn đoán bằng siêu âm được sử dụng bởi tất cả các ngành y học ngày nay. Kiểm tra siêu âm được coi là một ứng dụng ít rủi ro, không xâm lấn, có thể được thực hiện không đau và không tiếp xúc với bức xạ. Không giống như tia X.

Ví dụ: Sóng siêu âm được sử dụng trong siêu âm không có bất kỳ tác động gây hại nào đối với các tế bào hoặc các thành phần tế bào trong cơ thể. 

Kiểm tra bằng sóng siêu âm đúng cách không gây nguy hiểm đến sức khỏe

Siêu âm có cần nhịn ăn không?

Khi siêu âm ổ bụng, không nên ăn gì trong vòng ít nhất bốn giờ trước đó. Túi mật chỉ có thể được đánh giá tối ưu khi bạn nhịn ăn. Đặc biệt, nếu bệnh nhân uống nhiều nước thì bàng quang phải căng phồng trong quá trình khám dẫn đến sai sót trong chẩn đoán các cơ quan vùng chậu.

Đi siêu âm nên chuẩn bị gì?

Thông thường, bạn không phải chuẩn bị gì đặc biệt khi khám siêu âm. Khi kiểm tra các cơ quan trong ổ bụng, đôi khi tốt hơn là nên tỉnh táo để siêu âm. Người bệnh không nên ăn nhiều bữa hoặc đồ uống có ga trước khi siêu âm. Nếu không, ruột đầy có thể chồng lên các cơ quan cần kiểm tra và siêu âm sẽ không cung cấp bất kỳ kết quả có ý nghĩa nào.

Tinh thần tốt giúp quá trình siêu âm thuận lợi

Siêu âm có giúp phát hiện ung thư không?

Với siêu âm, các mô của cơ thể có mật độ khác nhau sẽ phản xạ lại các sóng siêu âm khác nhau. Bằng cách này, những thay đổi trong hình ảnh siêu âm có thể được phân biệt với mô bình thường. Trong trường hợp ung thư, siêu âm có thể cung cấp thông tin quan trọng về vị trí, kích thước và bản chất của khối u. Qua đó, làm rõ câu hỏi liệu các hạch bạch huyết hoặc các cơ quan khác có bị viêm hoặc xâm lấn bởi tế bào ung thư hay không. Các thiết bị siêu âm được sử dụng ngày nay cung cấp hình ảnh tốt và cũng có thể hiển thị các khối u nhỏ.

Sóng siêu âm là gì? Sóng siêu âm có bước sóng lớn, vượt ngưỡng có thể nghe được của tai người. Hầu hết chúng ta đều đã bắt gặp ứng dụng của sóng siêu âm trong đời sống. Đặc biệt, lĩnh vực y học ứng dụng sóng siêu âm trong các cuộc xét nghiệm lâm sàng. Nếu cần biết thêm chi tiết về các loại máy xét nghiệm bằng sóng siêu âm thịnh hành hiện nay thì quý khách vui lòng liên hệ với PHÚ THÁI qua https://phuthaimed.com.vn/Lien-he.htm hoặc hotline để được hỗ trợ nhé!