Ultraäänikoneet

Ultraäänikoneet ovat laitteita, jotka tuottavat ja vastaanottavat ultraääniaaltoja yli 20 kilohertsin taajuudella. Niillä voidaan sekä kuvantaa kudoksia että ohjata hoitoa sekä suorittaa puhdistus- ja mittausprosesseja. Tyypillisiä rakennusosia ovat muuntimet eli transduktorit, pulseri- ja vastaanottorakenteet, signaalinkäsittelyjärjestelmä sekä näyttö. Laitteet käyttävät piezoelektrisiä tai MEMS-pohjaisia transduktoreita ja voivat toimia yksittäisinä tai useamman transduktorin muodostamina.

Sovellukset jakautuvat lääketieteelliseen kuvantamiseen, terapian ja teollisuuden sekä puhdistuksen aloille. Lääketieteessä ultraäänikoneita käytetään kudosten ja elinten kuvaamiseen (ultraäänikuvantaminen) sekä verenvirtauksen mittaukseen Doppler-tekniikalla. Terapiassa ne mahdollistavat fysioterapeuttisen hoidon ja kohdennetun hoidon, kuten korkeatehoisen fokusoidun ultraäänen (HIFU). Teollisuudessa niitä käytetään ei-tuhoutuvaan vikojen havaitsemiseen, materiaalien paksuuden mittaukseen sekä saumojen laadun tarkasteluun. Puhdistuksessa ultraäänikoneita käytetään osana puhdistusprosesseja, joissa ultraääniaaltojen vaikutus auttaa epäpuhtauksien poistamisessa.

Periaate: laite lähettää lyhyitä pulssimuotoisia ääniaaltoja ja vastaanottaa kudoksesta tulevat heijasteet, jotka tietokoneen signaalinkäsittely tuottaa kuvaksi tai mittaustulokseksi. Doppler-muodot antavat tietoa verenkierrosta taajuusvaihteluiden perusteella. Laitteet voivat olla kehoon iho- tai endoskooppielektoioniin kiinnitettävissä laitteissa tai ulkoisia tutkimus- ja työpistekäyttöisiä malleja.

Turvallisuus ja sääntely: Ultraäänilaitteet käyttävät ei-ionisoivaa säteilyä, mutta ne voivat aiheuttaa lämpenemistä ja cavitaatiota joissakin sovelluksissa. Käyttö vaatii asianmukaista koulutusta sekä soveltuvien standardien ja säädösten noudattamista (esim. CE-merkintä, IEC/EN 60601).