Узи-аппарат: устройство, принцип работы

Аппараты УЗИ (ультразвуковой диагностики) играют важную роль в медицине, так как позволяют визуализировать внутренние органы и ткани пациентов. Этот диагностический метод позволяет обследовать внутренние органы, оценить состояние плода во время беременности, обнаружить кисты, новообразования, воспалительные заболевания и другие патологии. УЗ-диагностика безопасна для здоровья, помогает врачам быстро получить необходимую информацию и разработать оптимальный план лечения.

Содержание:

Аппарат ультразвуковой диагностики

УЗИ: особенности

УЗ-диагностика — это неинвазивный метод обследования пациентов с помощью ультразвуковых волн. Обычно это волны с частотой 2—18 МГц, что достаточно для хорошей детализации внутренних органов и мягких тканей. Как работает УЗИ-аппарат? Сгенерированные УЗ-волны направляются специальным датчиком внутрь тела больного. Ткани, через которые они проходят, в зависимости от их плотности и состава рассеивают или поглощают их. Эти изменения регистрирует датчик (трансдьюсер). Он передает данные для обработки в компьютер. После их анализа на экране появляется детальное изображение исследуемых органов. Врач производит оценку их формы, размеров, структуры.

Принцип работы 

Попробуем разобраться с принципом работы УЗИ-аппарата. Его функционирование разделяют на несколько этапов:

  • генерация УЗ-волн внутри трансдьюсера;
  • их направление внутрь тела: датчик плотно прикладывают к коже с нанесенным на нее специальным гелем для улучшения передачи волн;
  • прохождение ультразвука через ткани;
  • регистрирование отраженных волн трансдьюсером;
  • обработка данных компьютером;
  • визуализация изображения на экране в черно-белом или цветном формате.

Строение 

Оборудование включает в себя следующие элементы:

  • панель управления;
  • монитор;
  • компьютерную составляющую: жесткий диск и т.д.;
  • периферийные приборы: кардиограф и т.д.;
  • датчики УЗИ;
  • платы и модули управления УЗ-волнами и т.д.;
  • блоки питания;
  • источник бесперебойного электропитания, встроенную защиту.
Устройство УЗИ-аппарата

Частоты 

Чем меньше величина этого параметра, тем глубже проникает ультразвук. Частоту можно регулировать при необходимости. От нее зависит, на каком расстоянии можно будет визуализировать объекты раздельно. Качество изображения улучшается с повышением данного параметра, но при этом УЗ-волны хуже проникают в тело, что приводит к снижению глубины визуализации. Подбор частоты в любом случае осуществляется индивидуально. Он зависит от исходных данных больного, задачи исследования.

Звуковая волна и ее характеристики

Выделяют поперечные и продольные звуковые волны. При использовании поперечных волн отдельные частицы среды располагаются перпендикулярно им, что характерно для костей и остальных твердых тканей. Во втором случае отдельные элементы колеблются вдоль направления УЗ-волны. Это присуще газам, жидкостям, мягким тканям. 

Звуковым волнам присущи такие основные характеристики:

  • длина;
  • частота;
  • скорость распространения;
  • амплитуда.

Главным параметром является длина. Она равна отрезку пути, который волна пробегает за промежуток времени. За это время проходит полный цикл одного колебания. К примеру, для продольных волн это определенное постоянное значение расстояния, через которое происходят чередования зон сжатия и разрежения, а для поперечных — сегменты сдвига вниз-вверх.

Mindray Resona i9 Exp

Mindray Imagyn i9 Easi

Hitachi Arietta 65

УЗ-датчик

У ультразвукового сканера есть УЗ-датчик, который генерирует ультразвуковые волны. Они отражаются от тканей и улавливаются тем же датчиком в форме эхо-сигналов. Полученные данные он посылает на компьютер. Тот, в свою очередь, создает на их основе изображение. Главный элемент устройства — пьезоэлектрический кристалл. Именно он генерирует и принимает УЗ-волны. Недавно появились монокристаллические датчики, что позволило значительно улучшить качество изображения.

Разновидности датчиков

Существуют три основных типа датчиков: секторные, линейные и конвексные. Линейные позволяют осуществлять сканирование на глубину до 10 см и хорошо подходят для обследования мелких суставов, сосудов и мышц. Конвексные датчики позволяют проводить исследования на глубине до 25 см и применяются для анализа состояния мочеполовой системы, органов малого таза, брюшной полости. Микроконвексными активно пользуются при обследовании детей, в первую очередь новорожденных. Секторные устройства востребованы при исследовании состояния сердца и промежутков между ребрами, а фазированные секторные — для изучения структур, скрытых за реберными дугами и другими твердыми преградами.

Снимок УЗИ-аппарата

Дополнительные датчики

Эти приспособления бывают разных видов:

  1. Вагинальные и ректальные, или внутриполостные: используются в гинекологии и урологии. 
  2. Биплановые: благодаря им удается получить изображение внутренних органов в различных срезах, как продольных, так и поперечных. 
  3. Объемные: дают возможность получить трех- и четырехмерные изображения. 
  4. Карандашные: помогают оценить состояние сосудов конечностей и шеи. 
  5. Игольчатые:используются для изучения полостей сердца и других труднодоступных органов.
  6. Лапароскопические: применяются в ходе лапароскопических оперативных вмешательств.

Аппараты УЗИ очень важны для точной и безопасной диагностики. Современные устройства разнообразны: на рынке представлены как приборы, которые позволяют удовлетворить базовые потребности, так и премиальные модели с передовыми методами визуализации. Выбор зависит от проводимых клиникой типов исследования.

To top