UPSC MainsMEDICAL-SCIENCE-PAPER-II20133 Marks
Q4.

अल्ट्रासाउन्ड का क्या सिद्धान्त है? किन चिकित्सकीय दशाओं में यह लगभग नैदानिक है?

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, अल्ट्रासाउंड के सिद्धांत को स्पष्ट रूप से समझाना आवश्यक है, जिसमें ध्वनि तरंगों का उपयोग करके इमेजिंग कैसे की जाती है, यह शामिल है। फिर, उन विशिष्ट चिकित्सीय स्थितियों को सूचीबद्ध करना होगा जिनमें अल्ट्रासाउंड नैदानिक रूप से अत्यधिक उपयोगी है। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखना चाहिए, और चिकित्सा शब्दावली का सही उपयोग करना चाहिए। संरचना में सिद्धांत की व्याख्या, नैदानिक उपयोगों की सूची, और प्रत्येक उपयोग के लिए संक्षिप्त स्पष्टीकरण शामिल होना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

अल्ट्रासाउंड, जिसे सोनोग्राफी भी कहा जाता है, एक गैर-आक्रामक इमेजिंग तकनीक है जो शरीर के आंतरिक अंगों की तस्वीरें बनाने के लिए उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों का उपयोग करती है। यह चिकित्सा निदान में एक महत्वपूर्ण उपकरण है, जो गर्भावस्था निगरानी से लेकर हृदय रोग और कैंसर का पता लगाने तक विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासाउंड की लोकप्रियता इसकी सुरक्षा, गति, और अपेक्षाकृत कम लागत के कारण है। यह एक्स-रे और सीटी स्कैन जैसे अन्य इमेजिंग तकनीकों की तुलना में विकिरण का उपयोग नहीं करता है, जिससे यह रोगियों के लिए एक सुरक्षित विकल्प बन जाता है।

अल्ट्रासाउंड का सिद्धांत

अल्ट्रासाउंड का सिद्धांत 'पाइजोइलेक्ट्रिक प्रभाव' पर आधारित है। इस प्रभाव में, कुछ क्रिस्टल (जैसे क्वार्ट्ज) पर विद्युत वोल्टेज लगाने पर वे यांत्रिक रूप से कंपन करते हैं और ध्वनि तरंगें उत्पन्न करते हैं। इसी तरह, जब इन क्रिस्टलों पर ध्वनि तरंगें पड़ती हैं, तो वे विद्युत वोल्टेज उत्पन्न करते हैं। अल्ट्रासाउंड मशीन में, एक ट्रांसड्यूसर नामक उपकरण इन क्रिस्टलों का उपयोग उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगें (आमतौर पर 2-18 MHz) उत्पन्न करने और प्राप्त करने के लिए करता है।

ये ध्वनि तरंगें शरीर के ऊतकों में प्रवेश करती हैं। जब ये तरंगें विभिन्न घनत्व वाले ऊतकों के बीच से गुजरती हैं, तो वे परावर्तित (reflect) होती हैं। ट्रांसड्यूसर इन परावर्तित तरंगों को प्राप्त करता है और उन्हें विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है। फिर, मशीन इन संकेतों का उपयोग शरीर के आंतरिक अंगों की एक छवि बनाने के लिए करती है। छवि की गुणवत्ता ध्वनि तरंगों की आवृत्ति और ट्रांसड्यूसर की गुणवत्ता पर निर्भर करती है।

नैदानिक दशाएं जिनमें अल्ट्रासाउंड लगभग नैदानिक है

अल्ट्रासाउंड कई चिकित्सीय स्थितियों के निदान में अत्यधिक उपयोगी है। कुछ प्रमुख दशाएं निम्नलिखित हैं:

  • गर्भावस्था: अल्ट्रासाउंड गर्भावस्था की पुष्टि करने, भ्रूण के विकास की निगरानी करने, और जन्म दोषों का पता लगाने के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली इमेजिंग तकनीक है।
  • हृदय रोग: इकोकार्डियोग्राफी, जो अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके हृदय की छवियों का निर्माण करती है, हृदय के वाल्व, कक्षों और मांसपेशियों की कार्यक्षमता का मूल्यांकन करने में मदद करती है।
  • पेट की बीमारियां: अल्ट्रासाउंड यकृत, पित्ताशय, अग्न्याशय, गुर्दे और प्लीहा जैसी पेट की अंगों की बीमारियों का पता लगाने में मदद करता है। यह पित्त पथरी, यकृत ट्यूमर और गुर्दे की रुकावटों का निदान करने में विशेष रूप से उपयोगी है।
  • मांसपेशियों और हड्डियों की चोटें: अल्ट्रासाउंड मांसपेशियों, टेंडन और लिगामेंट की चोटों का मूल्यांकन करने में मदद करता है। यह रोटेटर कफ टियर, एच्लीस टेंडनिटिस और अन्य मस्कुलोस्केलेटल समस्याओं का निदान करने में उपयोगी है।
  • कैंसर का पता लगाना: अल्ट्रासाउंड स्तन, थायरॉयड और प्रोस्टेट जैसे अंगों में कैंसर का पता लगाने में मदद कर सकता है।
  • रक्त वाहिकाएं: डोप्लर अल्ट्रासाउंड रक्त वाहिकाओं में रक्त के प्रवाह का मूल्यांकन करने में मदद करता है। यह रक्त के थक्कों, धमनी संकुचन और अन्य संवहनी समस्याओं का निदान करने में उपयोगी है।

अल्ट्रासाउंड के प्रकार

प्रकार उपयोग
2D अल्ट्रासाउंड सबसे आम प्रकार, अंगों की सपाट छवियां प्रदान करता है।
3D अल्ट्रासाउंड अंगों की त्रि-आयामी छवियां प्रदान करता है, जो भ्रूण के विकास को देखने के लिए उपयोगी है।
4D अल्ट्रासाउंड 3D अल्ट्रासाउंड के समान, लेकिन यह वास्तविक समय में गति भी दिखाता है।
डोप्लर अल्ट्रासाउंड रक्त प्रवाह का मूल्यांकन करता है।

Conclusion

अल्ट्रासाउंड एक बहुमुखी और सुरक्षित इमेजिंग तकनीक है जो विभिन्न चिकित्सीय स्थितियों के निदान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसकी गैर-आक्रामक प्रकृति, गति, और अपेक्षाकृत कम लागत इसे चिकित्सकों और रोगियों के लिए एक आकर्षक विकल्प बनाती है। प्रौद्योगिकी में निरंतर प्रगति के साथ, अल्ट्रासाउंड की नैदानिक क्षमताएं और भी बढ़ रही हैं, जिससे यह भविष्य में चिकित्सा निदान का एक अनिवार्य हिस्सा बना रहेगा।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

पाइजोइलेक्ट्रिक प्रभाव
पाइजोइलेक्ट्रिक प्रभाव एक भौतिक घटना है जिसमें कुछ सामग्रियों पर यांत्रिक तनाव लगाने पर विद्युत आवेश उत्पन्न होता है, और इसके विपरीत, उन पर विद्युत क्षेत्र लगाने पर यांत्रिक तनाव उत्पन्न होता है।
इकोकार्डियोग्राफी
इकोकार्डियोग्राफी एक अल्ट्रासाउंड तकनीक है जिसका उपयोग हृदय की संरचना और कार्य का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है।

Key Statistics

2023 में, वैश्विक अल्ट्रासाउंड बाजार का आकार लगभग 7.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर था और 2028 तक 9.8 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जो 5.6% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) दर्शाता है।

Source: Global Market Insights, 2024

भारत में, 2022 में लगभग 50,000 अल्ट्रासाउंड मशीनें पंजीकृत थीं, जो देश में इस तकनीक की व्यापक उपलब्धता को दर्शाती हैं।

Source: Ministry of Health and Family Welfare, 2023 (knowledge cutoff)

Examples

गर्भावस्था में अल्ट्रासाउंड

गर्भावस्था के दौरान, अल्ट्रासाउंड का उपयोग भ्रूण की आयु, विकास और स्थिति का निर्धारण करने के लिए किया जाता है। यह जन्म दोषों, जैसे कि स्पाइना बिफिडा और हृदय दोषों का पता लगाने में भी मदद करता है।

Frequently Asked Questions

क्या अल्ट्रासाउंड से कोई नुकसान होता है?

अल्ट्रासाउंड को आमतौर पर सुरक्षित माना जाता है क्योंकि यह आयनकारी विकिरण का उपयोग नहीं करता है। हालांकि, लंबे समय तक या उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड एक्सपोजर के संभावित प्रभावों पर अभी भी शोध चल रहा है।