Ультразвук – это клинический метод диагностики, который постоянно развивается по мере того, как технология становится все более и более сложной. В сегодняшнем мире и особенно в мире завтрашнем этот замечательный инструмент поможет миллионам медицинских работников и пациентов вылечиться и получить помощь наилучшим образом. Для процедуры используются специальные аппараты, например, такие как Mindray DC-40. Мы расскажем, как функционирует УЗИ.
Для чего используется УЗИ?
Представьте, как полезно было бы для врача иметь возможность осмотреть ваше сердце или органы внутри брюшной полости, не открывая их! Ультразвук — это инструмент, с помощью которого врачи могут без риска увидеть внутренние ткани пациента и понять, как нам помочь.
Что такое аппарат УЗИ?
Начнем с прибора: по сути, он представляет собой не что иное, как датчик, подключенный к компьютеру, предназначенный для нескольких функций: анализ информации, излучаемой и получаемой датчиком, основанный на сложных математических расчетах и алгоритмах, обработка изображения и данных.
Эти данные и изображения будут использоваться для постановки диагноза, определения основных показателей жизнедеятельности (существует неинвазивный способ определения центрального венозного давления) или мониторинга клинической ситуации (например, частоты сердечных сокращений плода во время беременности).
Зонд, с другой стороны, гораздо сложнее, чем можно подумать. Ультразвуковой датчик состоит из кабеля, подключенного к компьютеру, и эргономичного корпуса, внутри которого находится материал, обладающий интересной физической характеристикой: он преобразует электрическую энергию в звуковые волны, а звуковые волны — в электричество.
Этот материал представляет собой пьезоэлектрический кристалл: многочисленные кристаллы, устроенные и расположенные по-разному и для разных целей, излучают ультразвук при воздействии на них электричеством и производят электричество при воздействии на них ультразвуком.
Как работает УЗИ?
В основе работы ультразвука лежит использование определенной полосы частот звуковых волн и их взаимодействие с биологической тканью, такой как мышцы, соединительная ткань, жидкости любого органа.
Физическое явление, лежащее в основе ультразвука, и его использование очень похоже на то, что используется радаром и летучими мышами.
Звуковая волна, взаимодействующая с тканью, может иметь четыре характеристики:
Положительные взаимодействия для целей УЗИ:
- Отражение
- Рассеяние или рассеивание
Отрицательные взаимодействия:
- Преломление
- Затухание
Отражение
Волна, которая пересекает границу препятствия, возвращает эхо, которое, исходя из времени, необходимого для возвращения, и формы ткани, с которой она сталкивается, дает конкретную информацию.
Величина отражения зависит от следующих факторов:
- Угол отражения.
- Разница в акустическом импедансе между двумя тканями, т.е. границей раздела.
Дисперсия или рассеяние
Когда ткань, на которую воздействует ультразвук, слишком мала или имеет неравномерную форму, создаваемые эхо-сигналы множественны и «рассеяны» во всех направлениях. Эта дисперсия приводит к большим потерям сигнала по сравнению с зеркальным отражением ультразвука, однако эта потеря полезна для использования эффекта Доплера.