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KANN ES BEI DER FREQUENZ VON 10 GHZ DIE ULTRASCHALLDIAGNOSTIK DURCHGEFÜHRT WERDEN?

Je breiter das Spektrum der akustischen Wellen, die das Ultraschallgerät wiedergibt, ist, desto besseres Bild auf dem Bildschirm des Geräts angezeigt wird. Moderne Geräte arbeiten auf der Frequenz von etwa 20000000 Hertz, die ermöglicht, die größeren Strukturen (Organe, Tumoren, Blutgefäße, Blutfluss) zu visualisieren. Stellen Sie sich vor, wie die Fähigkeiten des Ultraschallgeräts erhöhen, wenn die Leistung des Ultraschallwandlers um 1000 mal erhöht wird?

Ultraschallgerät, das bei den Mikrowellenfrequenzen arbeitet

Heute entwickeln die führenden Experten eine grundlegend neue Methode der Ultraschalldiagnostik - Untersuchungen auf der Nanoskala. Fixierung und Verarbeitung von akustischen Wellen bei der Frequenz von 10 Gigahertz ermöglicht den Sonographern nicht nur eine bisher beispiellose Bildklarheit zu erreichen, sondern auch die Untergrundstrukturen in Betracht zu ziehen. Es ist zu bemerken, dass die bestehenden und aktiv verwendeten optischen Mikroskope und elektrischen Geräte mit dieser Aufgabe nicht gerecht werden können.

Ultraschallgeräte der Zukunft: die goldenen Nanostrukturen

Den Durchbruch in dieser Branche haben die Mitarbeiter des Nationalen Lawrence Labors des Ministeriums für Energie von USA gemacht. Es wurde den Forschern gelungen, einen Prototyp des Geräts für Wiedergabe von Schallwellen in Nanoskala zu schaffen (nur bei 10 GHz). Als Hauptelement eines komplexen Mechanismus werden goldene Plasmastrukturen in Form eines Kreuzes verwendet, die den gerichteten Laserstrahl in die akustischen Mikrowellen-Phononen umwandeln. In der Zukunft hat die innovative Technologie die Chance, in die Hardware-Medizin zu übergehen. Es wird erwartet, dass es in jedem Ultraschallgerät integriert wird.

KANN ES BEI DER FREQUENZ VON 10 GHZ DIE ULTRASCHALLDIAGNOSTIK DURCHGEFÜHRT WERDEN?

So die Laborspezialisten aus dem Lawrence Labor in Berkeley, fortschrittliche Entwicklung wird unbedingt in der diagnostischen und therapeutischen Praxis nützlich. Im Gegensatz zu der optischen Abbildung, ermöglicht die Verwendung von akustischen Vorrichtungen, die im Nanometerbereich arbeiten, den menschlichen Körper ohne Schaden zu untersuchen. Der Ultraschall auf der Ultrahochfrequenz kann die kontrollöse Zerstörung von Materialien gewährleisten. Phononen mit sehr hoher Frequenz können leicht durch die Schichten durchdringen, dass im Moment sogar Photonen nicht leisten. Darüber hinaus gebrauchen Phononen die Schallwellen, so daß die endgültige Bildauflösung in der Ultraschalldiagnostik deutlich höher wird.

KANN ES BEI DER FREQUENZ VON 10 GHZ DIE ULTRASCHALLDIAGNOSTIK DURCHGEFÜHRT WERDEN?

Wissenschaftler behaupten, dass die größte Herausforderung wäre es, die Ausrüstung zu schaffen, die Ultraschallschwingungen  mit  der Frequenz von 10.000 Hz erfassen kann. Nun, wenn der Prototyp entwickelt wird, muss man darauf warten, bis sich die Technologie in den seriellen stationären und portablen Ultraschallgeräten implementiert werden wird!

Olexiy Stakhiv, Arzt, BiMedis Company

30.08.2016
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  • Stanislav Sukhov 05 März 2018, 17:11:55
    Google Übersetzung
    Статья в целом заслуживает внимания, так как генерация и детекция ультразвуковых колебаний частотой 10 ГГц это большое научное достижение. Исходный материал автор взял отсюда: https://uzist.ru/articles/10-ghz-ultrasound.html дополнив его своими фразами, которые, к сожалению, искажают смысл оригинальной статьи. Автор пишет: "Только представьте, как вырастут возможности УЗИ аппарата, если увеличить мощность ультразвукового излучателя в 1000 раз?". Я представил. Такой аппарат за несколько секунд нанесет пациенту тяжелую травму. Ведь вместо разрешенной мощности 50 мВт/кв.см излучатель выдаст 50 Вт/кв.см. Это мощность хорошего паяльника. На самом деле автор просто спутал частоту (frequency) с мощностью (power). Если частоту ультразвука обычного излучателя (10 МГц) увеличить в 1000 раз, то получится как раз 10 ГГц. В конце автор пишет: Ученые в один голос утверждают, что самой сложной задачей было создание оборудования, которое сможет распознать ультразвуковые колебания с частотой 10 000 герц. Теперь, когда опытный образец разработан, осталось дождаться, когда технологию внедрят в серийные стационарные и портативные УЗИ аппараты. Тут снова ошибка. 10000 Гц — это 10 кГц, частота слышимого звука. На такой частоте УЗИ аппараты не работают. В статье речь идет о сверхвысокой частоте 10 ГГц, а не о 10 кГц. Последняя фраза тоже ошибочна. В обычных стационарных и портативных УЗИ аппаратах новая технология не может быть применена, так как глубина проникновения ультразвука с частотой 10 ГГц в ткани человеческого тела не может превысить нескольких десятых долей миллиметра. Кроме поверхностного слоя кожи с помощью ультразвука частотой 10 ГГц исследовать ничего нельзя. Прошу уважаемого Алексея Стахив исправить ошибки.

    Im Ganzen verdient der Artikel Achtung, da die Generierung und Detektion von Ultraschallschwingungen mit einer Frequenz von 10 GHz eine große wissenschaftliche Errungenschaft darstellen. Der Autor nahm das Quellmaterial von hier: https://uzist.ru/articles/10-ghz-ultrasound.html und fügte seine eigenen Phrasen hinzu, die leider den Inhalt des Originalartikels verzerren. Der Autor schreibt: "Stellen Sie sich vor, wie die Möglichkeiten des Ultraschallgeräts wachsen werden, wenn die Leistung des Ultraschallstrahlers 1000 Mal erhöht wird?". Ich habe es mir vorgestellt. Ein solches Gerät fügt in einigen Sekunden dem Patienten schwere Verletzungen zu. Denn dann wird der Strahler anstelle der zugelassenen Leistung von 50 mW / cm² 50 W / cm² abgeben. Dies ist die Kraft eines guten Lötkolbens. In Wirklichkeit hat der Autor die Frequenz (frequency) einfach mit der Kraft (power) verwechselt. Wenn die Frequenz des Ultraschalls eines herkömmlichen Strahlers (10 MHz) um das 1000-fache erhöht wird, so wird sie 10 GHz gleich sein. Am Ende schreibt der Autor: Wissenschaftler behaupten einstimmig, dass die schwierigste Aufgabe darin bestünde, Geräte zu schaffen, die Ultraschallschwingungen mit einer Frequenz von 10.000 Hz erkennen können. Jetzt, da der Prototyp entwickelt wurde, bleibt abzuwarten, bis die Technologie in serielle stationäre und tragbare Ultraschallgeräte eingefügt wird. Hier gibt es wieder einen Fehler. 10.000 Hz ist 10 kHz, die Frequenz des hörbaren Tons. Auf dieser Frequenz arbeiten Ultraschallgeräte nicht. Im Artikel geht es, um eine Ultrahochfrequenz von 10 GHz, und nicht etwa 10 kHz. Der letzte Satz ist ebenfalls fehlerhaft. Bei herkömmlichen stationären und tragbaren Ultraschallgeräten kann eine neue Technologie nicht angewendet werden, da die Eindringtiefe von Ultraschall mit einer Frequenz von 10 GHz in das Gewebe des menschlichen Körpers kann nicht einige Zehntel des Millimeters überschreiten. Darüber hinaus kann man mit einer Frequenz von 10 GHz nur die Oberflächenschicht der Haut untersuchen. Ich bitte den geehrten Alexey Stakhiv, die Fehler zu korrigieren.

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