Принцип работы УЗИ-аппарата
УЗИ-сканер – один из основных инструментов неинвазивной диагностики, позволяющий быстро, точно, безболезненно просканировать исследуемые органы и получить высококачественное изображение, на котором удастся обнаружить практически любое изменение, указывающее на развитие патологии. Принцип работы УЗИ аппарата основывается на таком явлении как ультразвук. Ультразвуковые волны – это акустические колебания с частотой выше 20 кГц. В медицинских ультразвуковых сканерах используется диапазон частот от 2 до 10 мГц. Ультразвуковой аппарат выстраивает картину состояния исследуемых органов на основе информации, которую дает отличающееся акустическое сопротивление твердых, жидких, газообразных сред.
Строение УЗИ-аппарата
Строение аппарата УЗИ сложное, состоит из таких основных элементов:
- монитор;
- панель управления: клавиатура, трекбол, регуляторы;
- компьютерная часть: Back-End: Материнская плата, память, карты расширения и жесткий диск УЗИ;
- периферийные устройства: термопринтер, кардиограф и пр.;
- Front-End: набор плат и модулей УЗИ (для управления ультразвуком, построения изображения и т. д.);
- датчики
- блоки питания: основной, вспомогательный, блок питания компьютерной части;
- встроенная защита, ИБП.
Все элементы ультразвуковой системы тесно связаны друг с другом:
- ПО управляет режимами работы датчиков, блоком питания, платами.
- Датчики по обратной связи взаимодействуют с блоком питания и платами формирования и управления УЗ.
- От работы блока питания системы зависит функционирование датчиков, качество изображения, работа всего аппарата.
Поэтому чтобы УЗ-сканер работал исправно и бесперебойно, важно постоянно следить за всеми элементами и правильно обслуживать аппаратуру.
Если вы хотите купить УЗИ Аппарат то обязательно обратите внимание на наши каталоги:
- Ультразвуковые сканеры и аппараты для УЗИ
- Ультразвуковые аппараты для общей визуализации
- Ветеринарные УЗИ аппараты
- Аппараты УЗИ для гинекологии и акушерства
- Портативные УЗИ аппараты и сканеры
- УЗИ аппараты для кардиологии
- Комплексные IT решения для УЗИ аппаратов и ультразвуковых сканеров
Частоты УЗИ-аппаратов
Частота – это параметр, который врач-диагност может регулировать. Чем ниже частота УЗ волн, тем глубже проникает ультразвук в тело пациента. В медицинских ультразвуковых аппаратах используется диапазон частот от 2 до 10 мГц. Чтобы увеличить глубину визуализации, частоту излучаемых датчиком ультразвуковых волн необходимо снижать. Именно поэтому, например, конвексные датчики, используемые для проведения абдоминальных исследований, где как раз нужна большая проникающая способность, работают на низких частотах – 1 – 2 мГц.
С частотой ультразвуковых волн связан еще один важный параметр – разрешающая способность. Это минимальное расстояние, на котором объекты визуализируются раздельно. Ультразвуковой импульс занимает ограниченное пространство, обычно порядка двух-трех длин волн. Длина волны – величина, которая обратно зависит от частоты. То есть, чем выше частота, тем меньше длина волны и наоборот. Если два объекта расположены на расстоянии, меньше чем длина УЗ-импульса, в таком случае произойдет наложение отраженных сигналов, а на экране монитора мы увидим одно большое размытое пятно. В этом случае разрешение недостаточное. Если же объекты располагаются на расстоянии, превышающем 2 – 3 длины волны, то отраженные сигналы вернуться к датчику по отдельности и сканер покажет на экране два раздельных объекта. Из вышесказанного очевидно, что чем выше частота, тем лучше качество разрешения.
Важно помнить, что с увеличением частоты ультразвуковые волны хуже проникают в тело человека, а значит, глубина визуализации уменьшается. Среди врачей-диагностов распространено мнение, что лучше увидеть глубоко, но менее четко, чем не увидеть вообще. В любом случае, частота выбирается исходя из конкретных задач и индивидуальных особенностей организма пациента.
Звуковая волна
Звуковые волны бывают 2 основных разновидностей:
- Продольные – отдельные частицы среды колеблются вдоль направления волны, что характерно для мягких тканей, жидкостей, газов.
- Поперечные – отдельные элементы находятся в перпендикулярной плоскости по отношению к УЗ-волнам, что характерно для твердых структур, например, костных тканей.
При прохождении отдельных частей по продольной волне образуется различное давление, которое связано с двумя основными параметрами:
- плотность;
- удаленность элементов друг от друга.
Ультразвук способен образовывать зоны повышенного и пониженного давления, называемого переменным.
Характеристики звуковых волн
Основные характеристики звуковых волн:
- амплитуда (А);
- частота (v);
- длина волны (λ);
- скорость распространения (с).
Главный параметр любой волны – это длина, которая равна отрезку пути, пробегаемому волной за определенный период времени, в течение которого происходит полный цикл одного колебания. Для продольных волн, например, это некоторое постоянное значение расстояния, через которое чередуются зоны сжатия и разрежения. Для поперечных волн – это участки сдвига вверх-вниз.
Получение ультразвука
Ультразвук, используемый в медицинских целях, основан на пьезоэлектрическом воздействии. Пьезоэлектрический эффект основан на возможности кристаллов и керамики искажаться под воздействием электрического напряжения. Так возникают ультразвуковые волны. Когда образовывается волна ультразвука, она начинает двигаться в соединяющей среде, которая позволяет увеличить проходимость между ультразвуком и предметом исследования. В ультразвуковой диагностике таким сопроводителем является гель.
Строение УЗИ – датчика
Ультразвуковой датчик изготовлен из пьезоэлектрических компонентов и снабжен электроконтактами на передней и задней гранях. Лицевая часть всегда обращена к пациенту и контактирует с соединяющей средой для улучшения проходимости сигнала. Противоположная сторона покрыта материалом, который поглощает излучения и не позволяет им распространяться в разные стороны.
Датчики легко поддаются настройкам, а также позволяют получить фокусировку на любую дину. Существует 3 основные зоны фокуса:
- ближняя;
- фокусная;
- дальняя.
Одной из главных характеристик ультразвукового датчика является разрешающая способность. Для диагностики могут использоваться такие варианты разрешающей способности:
- аксиальный;
- латеральный;
- сагиттальный.
Если врачу-диагносту необходимо получить точный анализ исследуемых структур, нужно поочередно проводить анализ в нескольких плоскостях – от аксиального к латеральному и от латерального к сагиттальному.
