يُعرف تأثير الموجات فوق الصوتية على الجسم من خلال استخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية، المعروف أيضًا بالسونار، والذي يُستخدم بشكل واسع في عيادات ومستشفيات ومراكز الولادة.
أصبح فحص السونار جزءًا أساسيًا من رعاية جميع النساء الحوامل. ولكن ماذا عن تأثير الموجات فوق الصوتية على الجسم؟ تابع هذا المقال للاستزادة.
تعريف الموجات فوق الصوتية
- تُعتبر الموجات فوق الصوتية موجات صوتية ذات تردد عالٍ.
- تشير هذه الموجات إلى الصوت الذي يقع ضمن نطاق غير مسموع للبشر.
- الصوت هو انتشار للتقلبات في الضغط والكثافة عبر وسط مرن (مثل الغازات والسوائل والمواد الصلبة).
- يُقاس التردد بالهرتز ويشير إلى عدد الاهتزازات في الثانية الواحدة.
- النطاق المسموع للبشر يتراوح بين 16 هرتز و20000 هرتز، بينما يشير النطاق الذي يتجاوز 20000 هرتز إلى الموجات فوق الصوتية.
- يمكن أن ترتد الموجات الصوتية عن الأنسجة بواسطة أجهزة متخصصة، والتي تحول الصدى إلى صور تسمى الصور فوق الصوتية.
- يُستخدم التصوير بالموجات فوق الصوتية بشكل شائع لفحص الجنين خلال فترة الحمل، ولم يثبت وجود أي خطر من استخدام هذه التقنية.
- تظهر هذه الموجات الإنعكاسات التي تشكل صورًا للأنسجة والأعضاء على شاشة الكمبيوتر (سونوجرام).
- يمكن الاستفادة من الموجات فوق الصوتية لتشخيص العديد من الأمراض، بما في ذلك السرطان، كما يتم استخدامها في إجراءات طبية مثل الخزعات.
الموجات فوق الصوتية PDF
- المصطلح “الموجات فوق الصوتية” يُشير إلى الموجات الصوتية ذات التردد العالي المستخدمة لأغراض المسح التشخيصي.
- تتراوح تردداتها بين 10 إلى 20 مليون دورة في الثانية، فيما يُقارن بتردد الصوت المسموع الذي يقدر بـ 10 إلى 20 ألف دورة في الثانية.
- يُعتبر فحص الموجات فوق الصوتية اختبارًا طبيًا يستخدم موجات الصوت عالية التردد لأخذ صور حية من داخل الجسم، والمعروفة أيضًا بالتصوير فوق الصوتي.
- هذه التقنية متشابهة لتلك المستخدمة في تقنيات السونار والرادار، مما يساعد على اكتشاف الطائرات والسفن.
- تسمح صور الموجات فوق الصوتية للطبيب بمراقبة المشاكل في الأعضاء والأوعية دون الحاجة لإجراء شق.
- يستخدم الفحص العادي نبضات من الموجات فوق الصوتية التي تدوم لجزء من الثانية مع تحليل الجهاز للصدى الذي يعود.
- تمتاز تقنيات الدوبلر، المستخدمة في الفحوصات المتخصصة، بموجات مستمرة مما يؤدي لتعرض أكبر مقارنة بالموجات “النبضية”.
- لا تدرك الكثير من النساء أن الأجهزة المستخدمة للاستماع لنبضات قلوب أطفالهن تستخدم في الواقع الموجات فوق الصوتية دوبلر، على الرغم من مستويات التعرض المنخفضة.
- بخلاف تقنيات التصوير الأخرى، لا تعتمد الموجات فوق الصوتية على أي إشعاع، مما يجعلها الخيار المفضل في مراقبة نمو الجنين أثناء الحمل.
الاستخدامات الطبية للموجات فوق الصوتية
- يربط معظم الناس بين التصوير بالموجات فوق الصوتية وفترة الحمل.
- يتيح هذا الفحص للأم الحامل رؤية طفلها الذي لم يولد بعد، لكن لديه العديد من الاستخدامات الأخرى.
- قد يطلب طبيبك إجراء فحص بالموجات فوق الصوتية إذا كنت تعاني من ألم أو تورم أو أعراض أخرى تتطلب رؤية داخلية لأعضائك.
- يمكن أن تُظهر الموجات فوق الصوتية ما يلي:
- المثانة، دماغ الأطفال (عند الرضع)، العيون.
- المرارة، الكلى، الكبد، المبايض.
- البنكرياس، الطحال، الغدة الدرقية.
- الخصيتين، الرحم، والأوعية الدموية.
- تُعتبر الموجات فوق الصوتية وسيلة مفيدة لتوجيه الأطباء أثناء بعض الإجراءات الطبية، مثل الخزعات.
- قبل الفحص، من المتوقع أن تستلقي على طاولة مع كشف جزء من جسمك للاختبار.
- سيقوم فني الموجات فوق الصوتية أو الطبيب بوضع جل خاص على جلدك لمنع الاحتكاك حتى يتمكن من تحريك محول الطاقة الخاص بالموجات فوق الصوتية.
- يُشبه شكل محول الطاقة الميكروفون، كما أن الجل يساعد في نقل الموجات الصوتية.
- يساهم محول الطاقة في إرسال الموجات الصوتية عالية التردد عبر جسمك، حيث تتردد أصداء هذه الموجات عند اصطدامها بأجسام كثيفة كالأعضاء أو العظام.
- تُعاد هذه الأصداء إلى الكمبيوتر، الذي يحللها ليشكل صورة يمكن للطبيب تفسيرها.
- قد يتطلب الأمر تغيير الوضعية حسب المنطقة المراد فحصها ليتسنى للطبيب الوصول بشكل أفضل.
- بعد العملية، ستحصل على تنظيف للجل من بشرتك، حيث تستغرق العملية بشكل عام أقل من 20 دقيقة، ويكون ذلك حسب المنطقة المختبرة.
- ستتمكن من العودة إلى أنشطتك اليومية بعد انتهاء الفحص.
تاريخ استخدام الموجات فوق الصوتية
- تمت تطوير الموجات فوق الصوتية خلال الحرب العالمية الثانية للكشف عن الغواصات التابعة للعدو، ثم استخدمت لاحقًا في صناعة الصلب.
- في يوليو 1955، استخدم جراح غلاسكو إيان دونالد آلة صناعية معتمدًا على شرائح اللحم كمادة للبحث، حيث بدأ بتجربة أورام البطن التي أزالتها جراحاته من مرضاه.
- اكتشف أن الأنسجة المختلفة تنتج أنماطًا مختلفة من “الصدى” بالموجات فوق الصوتية، مما قاده إلى الاعتقاد بأن هذه التقنية تعرض طريقة مبتكرة لفحص الحياة النامية.
- انتشرت هذه التكنولوجيا بسرعة في الممارسات السريرية لطب التوليد، حيث تم طرح آلات تشخيصية تجارية في عام 1963.
- بحلول أواخر السبعينيات، أصبحت الموجات فوق الصوتية جزءًا أساسيًا من رعاية الأمهات الحوامل.
- اليوم، تُعتبر الموجات فوق الصوتية آمنة وفعالة، وقد أصبحت هذه الفحوصات روتينية للنساء الحوامل في الدول المتقدمة.
- في أستراليا، يُقدر أن 99% من الأطفال يخضعون لعدة فحوصات بالموجات فوق الصوتية خلال الحمل.
- عادة ما يتم إجراء الفحص بالموجات فوق الصوتية الروتينية في المرحلة ما بين 4 إلى 5 أشهر من الحمل.
- أما في الولايات المتحدة، فإن حوالي 70% من النساء الحوامل يجرون هذا الفحص.
تأثير الموجات فوق الصوتية على الجسم
- توجد مخاوف متعددة حول سلامة الموجات فوق الصوتية المستخدمة في العلاج والتشخيص، إذ يعتبرها البعض شكلًا من أشكال الإشعاع وقد يشعر الكثير من الناس بالقلق بشأن التأثيرات التي قد تُحدثها سواء على أنفسهم أو على أطفالهم.
هناك نوعان من المخاطر محتملة المرتبطة بالموجات فوق الصوتية:
أولاً: ارتفاع الحرارة
يمكن للأنسجة والماء امتصاص الطاقة الناتجة عن الموجات فوق الصوتية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. لذا، يجب التحكم في مقدار الحرارة بدقة لتجنب حدوث أي أضرار.
ثانيًا: تكوين الفقاعات
- يُعرف أيضًا بالتجويف، وهو يحدث عندما تخرج الغازات المذابة نتيجة الحرارة الناتجة عن الموجات فوق الصوتية. وجود فقاعات هواء في الجسم قد يكون خطيرًا، خصوصًا إذا دخلت في مجرى الدم.
- على الرغم من هذه المخاطر المحتملة، إلا أن الأبحاث السريرية، بما في ذلك تصريحات المعهد الأمريكي للطب بالموجات فوق الصوتية (AIUM)، أثبتت أن الموجات فوق الصوتية آمنة تمامًا.
- لم تُظهر أي بحوث زراعية دليلاً واضحًا على تأثر المرضى بسبب التعرض للإشعاع فوق الصوتي على مدار 40 عامًا من الدراسة.
- تشير المعلومات الحالية إلى أن فوائد الموجات فوق الصوتية تتجاوز المخاطر المحتملة القليلة.
التأثيرات البيولوجية للموجات فوق الصوتية
تؤثر الموجات فوق الصوتية على الأنسجة بطرق رئيسية:
التأثير الأول
- يسبب شعاع السونار تسخين المنطقة بحوالي درجة واحدة مئوية، وهو تأثير يُعتبر غير ذي أهمية نظرًا لأن تسخين الجسم بشكل كامل أثناء الحمل آمن حتى 2.5 درجة مئوية.
التأثير الثاني
- يتعلق بالتجويف أو الفقاعة، حيث تهتز الجيوب الغازية الصغيرة داخل الأنسجة ثم تنهار.
- تظهر عدة دراسات أن هذه التأثيرات قد تشكل مصدر قلق حقيقي على الأنسجة الحية.
- كانت أول دراسة تشير إلى وجود مشكلات نتيجة هذه التقنية تتعلق بخلايا نمت في ظروف المخبر، حيث لوحظ أن التشوهات الناتجة عن التعرض للموجات فوق الصوتية استمرت لعدة أجيال.
- أظهرت دراسة أخرى تأثير الموجات فوق الصوتية الضار على الجسم، حيث أشارت إلى أن الجهاز العصبي قد يكون معرضًا للخطر بشكل خاص.
- عند تعريض الفئران لجرعات نموذجية من الموجات فوق الصوتية، لوحظ انخفاض بنسبة 22% في معدل انقسام الخلايا وزيادة في معدل انحدار الانقسام في خلايا الأمعاء الدقيقة.
ننصح بقراءة:
تأثير الموجات فوق الصوتية على الحمل والجنين
- إذا كان التعرض للموجات فوق الصوتية يسبب موت الخلايا، فإن خضوع المرأة الحامل لفحص الموجات فوق الصوتية بين الأسبوع 16 و18 قد يؤدي لفقدان الخلايا العصبية (خلايا المخ) مع احتمالية ضئيلة لاستبدالها.
- تصلح غالبًا أن تكون الأعراض ناتجة عن سوء النمو وليس من التشوه، مما يسبب ضعفًا عقليًا ناتجًا عن الانخفاض الكلي في عدد الخلايا العصبية الوظيفية في نصفي الكرة المخية فيما بعد.
- أظهرت الدراسات على البشر الذين تعرضوا للموجات فوق الصوتية آثارًا ضارة محتملة تشمل:
- التبويض المبكر، الولادة المبكرة أو الإجهاض، الوزن المنخفض عند الولادة، الحالة الصحية السيئة عند الولادة، حالات وفاة ما حول الولادة، عسر القراءة، وتأخر تطور الكلام.
- بالإضافة إلى ذلك، عدم استخدام اليد اليمنى قد يُعتبر علامة على تلف الدماغ النامي.
- تشير دراسة أسترالية إلى أن الأطفال الذين تعرضوا لخمس أو أكثر من جلسات الموجات فوق الصوتية باستخدام دوبلر كانوا أكثر عرضة بنسبة 30% لتطوير تأخر النمو داخل الرحم (IUGR).
- تمثل هذه الحالة أحيانًا مدى فعالية الموجات فوق الصوتية في الكشف عنها.
- من الواضح أن هناك حاجة لمزيد من الأبحاث في هذا المجال، خصوصًا في حالات الاستخدام المفرط لأشعة الدوبلر والموجات فوق الصوتية المهبلية حيث تكون مستويات التعرض أعلى بكثير.
- تتمثل مشكلة أخرى في دراسة تأثير الموجات فوق الصوتية في النطاق الواسع للإخراج أو الجرعة المحتملة من جهاز واحد، حيث يمكن لأجهزة الحديثة إنتاج صور مشابهة باستخدام جرعات تتراوح بين القليل إلى 5000 مرة.
- كما لا توجد معايير لضمان تقليل الجرعة المستخدمة إلى أقل مستوى ممكن.
- نظرًا لتعقيد الأجهزة، يصبح من الصعب تحديد الجرعة المستخدمة في كل فحص.
استخدامات الموجات فوق الصوتية في الصناعة
تُعرف الموجات فوق الصوتية بشدة في مجال الطب لتصوير الأطفال الذين لم يولدوا بعد، لكن في الصناعة تُستخدم في مجموعة متنوعة من العمليات، منها:
- التنظيف، ولحام البلاستيك والمعادن.
- القطع، والتشكيل، واختبار المواد.
- الفصل، والخلط، وإزالة الغازات.
- التفتيت، والتوجيه، والقياس، والكثير من الاستخدامات الأخرى.
مزايا استخدام الموجات فوق الصوتية في الصناعة
صديقة للبيئة
- تتحول الطاقة الكهربائية مباشرة إلى اهتزازات ميكانيكية عالية التردد من خلال التأثير الكهرو ضغطي.
- تؤثر هذه الاهتزازات بصورة مباشرة على النطاق المراد (مثل خط اللحام، أو بيئة التنظيف، إلخ).
توفير الطاقة
- لا تحتاج عمليات الموجات فوق الصوتية إلى مواد إضافية أو استهلاكية، حيث تعمل المدخلات المركزة للطاقة على تقليل فقد الطاقة إلى الحد الأدنى.
سرعة التنفيذ
- نظرًا لأن المدخلات تنطبق على المنطقة المستهدفة كلها في الوقت نفسه، فإن عملية الموجات فوق الصوتية تتم بسرعة كبيرة، حيث تتراوح سرعات المعالجة ما بين عُشر الثانية (مثل البلاستيك) إلى حوالي 3 ثوان (مثل المعدن).
كفاءة عالية
- تعاني أدوات الموجات فوق الصوتية من تآكل قليل نسبيًا، مما يعني أنها تحتاج إلى عمل صيانة أقل بكثير، حيث تُستخدم أنظمة الموجات فوق الصوتية في العديد من المجالات على مدار 24 ساعة في اليوم.
التكلفة المنخفضة
- نظرًا لسرعتها وكفاءتها ومتطلبات الطاقة المنخفضة، فإنه من الممكن تحقيق وفورات من اللحظة الأولى.