Jednym z najbardziej przełomowych dla leczenia człowieka odkryć naukowych były ultradźwięki i związane z nimi badanie USG.
Ultradźwięki to fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości (16-20kHz). Nie są słyszalne dla człowieka, jedynie niektóre zwierzęta mogą je słyszeć i emitować. Znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach życia, dzięki możliwości uzyskiwania przy ich pomocy obrazów przedmiotów. Najważniejsze zastosowanie tej właściwości to sonary okrętów podwodnych, oraz ultrasonografia.
Ultrasonografia (ultra- + łc. sonus ‘dźwięk’ + gr. gráphein ‘pisać’) to badanie narządów wewnętrznych przy użyciu fal ultradźwiękowych. Metoda ta wykorzystuje zjawisko rozchodzenia się, rozpraszania oraz odbicia fali na granicy ośrodków, przy założeniu stałej prędkości fali w różnych tkankach równej 1540 m/s. Informacje uzyskane dzięki zjawisku echa ultradźwiękowego mogą być przedstawione na ekranie oscyloskopowym w postaci impulsów, lub w postaci obrazu rozkładu tkanek normalnych i patologicznych. Urządzeniami do wykonywania badań są ultrasonografy.
W medycynie wykorzystuje się częstotliwości z zakresu ok. 2-50 MHz. Fala ultradźwiękowa najczęściej generowana jest oraz przetwarzana w impulsy elektryczne przy użyciu zjawiska piezoelektrycznego. Pierwsze doświadczenia nad wykorzystaniem ultrasonografii prowadzone były w trakcie II wojny światowej, a ultrasonografy wprowadzone zostały do szpitali na przełomie lat 60. i 70. ubiegłego stulecia.
Do głównych zastosowań USG należy diagnostyka płodu, USG naczyń krwionośnych (wykorzystuje się zjawisko Dopplera, które pozwala na ocenę prędkości oraz kierunku przepływu krwi w naczyniach), badania jamy brzusznej i serca. Współczesne przenośne ultrasonografy umożliwiają wykonywanie badań w domu pacjenta. Do badań stosuje się różne częstotliwości. Przy pomocy niższych (2-5 MHz) uzyskuje się obrazy struktur głębiej położonych, ale z niższą rozdzielczością. Przy częstotliwościach wyższych (7,5-16 MHz,a nawet 50 MHz) uzyskuje się obrazy dokładniejsze, ale tylko struktur płytko położonych.
