Чим відрізняються апарати УЗД: діагностика на межі наукової фантастики

1. Як працює апарат УЗД: основа основ
2. З чого складається УЗД апарат?
3. Види УЗД апаратів: чи не хороші і погані, а потужні і суперпотужні
4. УЗД з доплером
5. Залежно від типу датчика
6. Якими додатковими функціями оснащені УЗД апарати

Для людини, далекої від медицини, всі апарати УЗД виглядають на «одну особу». Насправді існують десятки модифікацій ультразвукових приладів і датчиків, які допомагають лікарям вивчати будь-які органи і тканини людського організму. Тому, записуючись на УЗД, не забудьте поцікавитися, яким апаратом вас будуть обстежувати.

Як працює апарат УЗД: основа основ

Зміст статті

УЗД діагностика (сонографія) - це метод дослідження внутрішніх органів пацієнта за допомогою ультразвуку без використання голок та інших хірургічних інструментів. Саме УЗ-дослідження взято за золотого стандарту первинного обстеження в усьому світі.

УЗД-апарат діє на основі п'єзоелектричного ефекту. Усередині датчика, яким водять по поверхні тіла, знаходяться мікрокристали кварцу, титану або барію. При подачі електричного струму всередині кристалів виникають механічні коливання, які створюють ультразвукові хвилі частотою до 29 МГц. Спеціальна акустична лінза допомагає вибрати хвилю певної довжини. Чим вище частота ультразвукової хвилі, тим більше можливостей у апарату.

Кожен орган або його відділ має властивим тільки йому акустичним опором. Якщо тканини, на які спрямована ультразвукова хвиля, мають різне акустичний опір (це характерно для ущільнень, кіст, новоутворень), одна частина хвилі поглинається, а інша відбивається.

Чим більше відмінностей в тканинах, тим більше інтенсивність сигналу. На екрані ділянки, що відрізняються від сусідніх тканин щільністю та іншими характеристиками, відображаються світліше і яскравіше. Цей ефект називається ехогенністю.

З чого складається УЗД апарат?

Незважаючи на деякі особливості та конструктивні відмінності, всі апарати УЗД мають однакові складові елементи.

«Серце» приладу - ультразвуковий перетворювач, всередині якого розміщені п'єзоелементи типу кристалів кварцу або барію. Під впливом електрики, яке виходить від центрального процесора, кристали починають вібрувати і поширювати навколо себе ультразвукові сигнали.

Центральний процесор робить всі розрахунки, а за допомогою імпульсного датчика управління можна змінювати характеристики випромінюваних ультразвукових імпульсів. Акустична лінза допомагає фокусуватися на певній хвилі, а звуковбирний шар фільтрує відображаються хвилі.

Завдяки дисплею можна побачити картинку досліджуваного органу і оточуючих його тканин і структур. Для кращої якості зображення в апараті УЗД є підсилювач радіочастот, відео- і зувукоусілітель.

За допомогою курсору і клавіатури фахівець вводить певні параметри або обробляє отримані дані. Відбиті ультразвукові хвилі повертаються до перетворювача і передаються в центральний процесор. Він обчислює швидкість повернення сигналу і відстань від датчика до тканин.

Датчик управління змінює різні режими сканування:

• режим А показує амплітуду відбитого луна-сигналу;
• режим М візуалізує орган в русі;
• режим У відображає двомірну картинку, на якій видно будь-які зміни ехогенності. У хвилину змінюється 20 картинок, що створює ілюзію руху;
• режим Д заснований на ефекті Доплера, тому використовується для вивчення кровотоку пацієнта.

На жорсткому диску або CD або DVD дисках зберігається вся інформація. При бажанні клієнта роблять роздруківку або копію відеозапису (наприклад, рухи плоду - майбутнього малюка).

Види УЗД апаратів: чи не хороші і погані, а потужні і суперпотужні

Якщо розглядати відмінності параметрів і особливостей одержуваного на екрані монітора зображення, то все апарати УЗД умовно діляться на 3 категорії:

• 2D. Це стандартний апарат, що дозволяє відображати на екрані орган за двома параметрами - довжині і ширині. Картинка виходить чорно-білої, і не фахівцеві складно розібратися і побачити на екрані патологію. Однак для лікаря з УЗД інформації достатньо. Він помітить різні пороки (кісти, міоми, розростання ендометрія в гінекології, аномалії серця в кардіології, порушення в розвитку головного мозку у плода, його зріст і вагу, кількість навколоплідних вод та ін.), Тому двомірний вигляд УЗД обов'язковий при вагітності. Для органів малого таза і черевної порожнини використовується апарат з частотою 2,5 - 3,5 МГц. Процедура абсолютно безпечна для матері і дитини, зате допомагає виявляти проблеми на початкових стадіях. Вона триває не більше 15 хвилин.
• 3D. Відрізняється від двомірного зображення тим, що додається ще один параметр - глибина. На екрані монітора з'являється тривимірна картинка. Якщо на дослідження прийшла майбутня мама, вона зможе побачити личко свого малюка, а також розглянути будова його тільця. Стать майбутньої дитини на тривимірному апараті встановлюється з точністю 100%. За тривалістю процедура 3Д УЗД займає близько 50 хвилин.
• 4D. Це справжня голограма, що робить можливим побачити малюка в русі. При бажанні батьки замовляють відеозапис обстеження. Це УЗД-апарати high-end рівня. Відмінність їх від 3D полягає в тому, що тривимірне зображення дає картинку певних моментів положення тіла майбутньої дитини, а 4D показує чітке посекундна відео. Крім дослідження вагітності, 4D апарати застосовуються в інших областях медицини. В урології підтверджує абсцес передміхурової залози, в гінекології - навіть найменші кістозні утворення, в офтальмології - пошкодження сітківки ока або очного яблука, при онкології побачить положення судинного пучка щодо новоутворення.

Також УЗД апарати розрізняються і за іншими характеристиками.

За якістю зображення:

• Звичайні сонографія (мають 16 каналів передачі-прийому).
• Апарати середньої технічної класу (понад 32 каналів).
• УЗД апарати підвищених можливостей (понад 48).
• Апарати високого класу high-end (понад 64).
• Апарати експертного класу (кілька сотень каналів).

Головний технічний параметр, який відрізняє апарати різного рівня, - число прийнятих і передавальних каналів. Чим їх більше, тим вище чутливість і, відповідно, дозволяється здатність.

За специфікою застосування:

УЗД сканери. Працюють в режимі 2D і дають двомірну картинку. Має два режими роботи: двомірне зображення (режим В) і одномірна ехограма (режим М).

вузькоспеціалізовані:

• Ехоофтальмометр. Візуалізує структуру ока в дво- і одновимірному зображенні. Крім режимів В і М, має режим D - спектральний аналіз швидкостей кровотоку з використанням імпульского доплера (PW) і безперервного допплера (CW).
• Фетальний монітор. Вимірює частоту серцевих скорочень у плода. Виявляє патології розвитку серця на ранніх стадіях вагітності.

УЗД з доплером

• зі спектральним доплером (дуплексні апарати). Відображають роботу кровотоку в режимі В, М і D;
• з кольоровим допплерівського картування. Крім тих же функцій, що і у апарату зі спектральним доплером, відображають на сірошкального зображенні тканин кровотік. Це рідко зустрічається прилад для спеціалізованих досліджень.

Енцефалоскоп. Це УЗД апарат призначений для нейрохірургічних досліджень. Через область скроні досліджуються різні структури головного мозку. Прилад працює на основі транскраниального методу, який досліджує особливості кровотоку і виявляє його порушення. Енцефалоскоп фіксує ультразвукові сигнали, що відбиваються від різних елементів крові, що рухаються в одному напрямку. Потім отримана інформація обробляється і відображається на екрані.

Головний мозок поглинає набагато більше крові, ніж будь-який інший орган. До того ж він дуже чутливий до гіпоксії - нестачі кисню. Енцефалографія дозволяє побачити стан судин і артерій, що живлять головний мозок, а також виявити такі патології, як абсцеси, крововиливи, кісти, гематоми, пертіфікати (відкладення солей кальцію на стінках судин), гуми (рубці) і ін.

Сінускоп. Це спеціальний УЗД апарат, який досліджує лобові і гайморові пазухи. Він аналізує ультразвук, відбитий від стінок носа. Якщо пазухи заповнені, на екрані монітора відображається картинка в графічній формі. Сінускоп допомагає виявити на ранніх стадіях гайморит, синусит, фарингіт, запалення пазух носа.

Залежно від типу датчика

• Лінійні. Мають частоту 5-15 МГц, глибина сканування досягає 11 см. Датчик досить широкий, щоб відобразити весь орган. Видима картинка виходить чіткої, з високою роздільною здатністю. Нещільно прилягає до шкіри, вимагає використання гелю.
• Конвексний. Мають частотою 1,9-7,5 МГц, глибина перегляду не більше 25 см. Щільно прилягає до шкіри. Відображає вузьку і кілька спотворену картинку.
• Секторні. Частота становить 1,5-5 МГц. Зображення виходить великим і глибоким.
• Секторальний фазований. Датчик має вигляд решітки, кожен сектор якої дозволяє змінювати кут сканування. Різні частини решітки незалежно приймають і випромінюють ультразвукові хвилі.
• Внутрішньопорожнинних. Мають вигляд скошеної або прямий рукоятки, поміщаються всередину тіла (в піхву або пряму кишку).
• 3D або 4D об'ємні датчики. Має кільцеве обертання, що дозволяє робити посрезовое сканування, перетворюючи його в трьох- або чотиривимірну картинку.
• Матричні. Мають двомірну грати. Полуторомерние - картинка по довжині виходить більше, ніж по ширині. Виходить максимальний дозвіл по товщині. Двомірні. Мають велику кількість елементів, що дозволяє робити картинки в різних проекціях одночасно.
• Олівцеві. У них випромінювач і отображатель розділені. Застосовується для дослідження артерій і вен.

По областях застосування

• Універсальні для зовнішнього застосування abdominal probe. Застосовуються для дослідження органів малого таза. Мають частоту 3,5-5 МГц, відкриває огляд в 40-90 0.
• УЗД апарати small parts probe. Робоча частота становить 75-10 МГц. Датчик має ширину 25-50 мм. Застосовується при дослідженні щитовидної залози, суглобів, периферичних судин.
• Кардіологічний УЗД апарат cardiac probe. З огляду на особливості міжреберної щілини, апарат має датчик секторального типу з частотою 3,5 або 5 МГц. Використовуються в кардіології.

Внутрішньопорожнинних УЗД-прилади intracavitary probes.

• трансвагінальні. Мають частоту 5,6 або 7,5 МГц, використовуються в гінекології;
• трансректальне. Дозволяють сканувати під кутом 360 0;
• інтраопераційні. Надягають на палець і мають великий радіус кривизни;
• трансуретральні. Мають дуже маленькі розміри, вводяться через сечовід в сечовий міхур;
• чрезпищеводной. Допомагають досліджувати серце знизу з боку стравоходу.
• внутрішньосудинні.

Якими додатковими функціями оснащені УЗД апарати

Сучасні УЗД апарати мають масу інноваційних функцій, значно збільшують якість обстеження. До таких розробок відноситься наступне:

• Функція ClearVision - це перетворення зображення малого дозволу і низької якості в чітку і яскраву картинку. Це своєрідний фільтр, що усуває спекл-шуми, артефакти. в результаті зображення має чіткий контр на кордоні тканин з різною луна-щільністю;
• Функція SonoView - спеціальна програма, що дозволяє архівувати зображення і створення баз даних;
• Функція кінопамять - можливість перемотування відео, його розкадровки; роз'єми для декількох датчиків;
• функція TEI - візуалізація в сірошкального режимі. Це дозволяє збільшувати рівень чіткість, контрастності і знизити кількість артефактів. Технологія дозволяє побачити чіткі межі новоутворень, що без використання інновації неможливо було зробити у повних пацієнтів;
• Функція TP-View дозволяє в лінійних датчиках збільшити поверхню огляду. Всі вимірювання відображаються на одному знімку;
• Функція XLight робить можливість поліпшити зображення анатомічних структур на тривимірному зображенні. Завдяки обробці даних можна побачити чітко домалювати деталі. В акушерстві ця функція допомагає виявити аномалії в розвитку плоду незалежно від кількості амніотичної рідини і положення плода. У хірургії XLight також побачити стан кісткової структури;
• Функція CrystaLine дозволяє синхронізувати роботу УЗД апарату з роботою медичного лазера. Це робить можливим використовувати прилад в малоінвазивних операціях;
• Функція VPan Imaging призначена для отримання панорамного зображення (спинномозкового каналу у плода, онкопроцесу в шлунку). Картинка має послідовну розкадрування, реконструюють всю досліджувану зону.

Поділитися посиланням: