Ультразвуковое исследование (УЗИ) - это не инвазивная диагностическая процедура, которая использует высокочастотные звуковые волны для получения изображения внутренних органов тела. Эта статья предоставляет информацию о том, как работает аппарат УЗИ.

Термин 'УЗИ' относится к частоте, которая находится выше диапазона человеческого слуха. Ультразвуковое исследование, которое также известно, как диагностическая медицинская сонография, не инвазивная процедура визуализации, которая подразумевает использование высокочастотных звуковых волн для диагностики, а также лечебных целях. Она считается безопасней, чем рентген и КТ, так как не предполагает использование ионизирующего излучения.

Машина Ультразвука

Аппарат УЗИ - это компьютерно-интегрированные средства диагностики, которые состоят из преобразователя, процессора, монитора, клавиатуры с кнопками управления, устройства хранения и принтера. Его компоненты работают в совокупности для получения изображений внутренних органов.

Ультразвуковая визуализация и обратный пьезоэффект

Пьезоэлектрические кристаллы - это кристаллы, которые генерируют заряд, когда они подвергаются механическим нагрузкам. Преобразование механической энергии в электрическую энергию, называется пьезоэлектрическим эффектом. Кварц, титанат бария, ниобата свинца, цирконат-титанат свинца и др. некоторые из пьезоэлектрических материалов. В случае ультразвука, импульсные ультразвуковые волны создаются с помощью пьезоэлектрических кристаллов, которые помещаются в ручной зонд, называемый датчиком. Когда электрический ток подается на пьезоэлектрический кристалл, он вызывает механическое напряжение. Это называется обратным пьезоэлектрическим эффектом. Этот обратный пьезоэлектрический эффект, производит ультразвуковые волны.

Когда электрический ток применяется на этих кристаллах, это приводит к быстрому изменению их формы. Это заставляет кристаллы производить звуковые волны, которые распространяются наружу. Когда эти звуковые волны возвращаются назад и ударяют кристаллы, они испускают электрический ток.

Частота, используемая для ультразвука, находится в пределах 2 - 15 МГц. Существует обратная зависимость между длиной волны и частотой ультразвуковых волн. Высокочастотные ультразвуковые волны имеют короткую длину волны, а низкочастотные ультразвуковые волны обладают большой длиной волн. Высокие частоты используются для сканирования органов или тканей, которые расположены близко к поверхности. Высокочастотные волны дают изображения высокого разрешения. Хотя низко-частные волны могут проникать в более глубокие структуры, но они обеспечивают изображение с низким разрешением.

Компоненты ультразвукового аппарата

Сегодня ультразвуковые аппараты вполне доступны и широко используется для диагностических целей. Давайте выясним, как ультразвуковые волны создаются и транслируются через эти машины.

Центральный процессор (ЦП)

Процессор содержит блок питания для преобразователя, а также микропроцессор, который ссылается на набор проводов, соединяющих процессор с остальными компонентами компьютера. Его задача состоит в получении данных и обеспечения выхода путем обработки данных в соответствии с маршрутом. В УЗИ, процессор посылает электрический ток к датчику, и обрабатывает информацию, передаваемую процессором в 2D или 3D-изображение. Эти изображения можно увидеть на мониторе.

Датчик

Преобразователь является составной частью УЗИ. Термин 'преобразователь' - это устройство, которое преобразует энергию из одной формы в другую. Это устройство действует как передатчик, а также приемник. Во время УЗИ, применяется гель в конкретной части тела, чтобы предотвратить звуковые волны от искажения. Зонд перемещается назад и вперед по этой части тела. Применение электрического тока в кристаллах в преобразователе приводит к генерации ультразвуковых волн. Отражение ультразвуковой волны происходит на границе разных типов ткани. Преобразователь преобразует отголоски механической энергии или ультразвуковые волны, которые отражаются от целевого органа или ткани, в электрический ток. Затем процессор обрабатывает информацию о поле и амплитуде звука, и времени, затраченным ультразвуковыми волнами, отражаемыми на датчик для создания 2D или 3D изображений внутренних органов.

Другие компоненты

➞ Техник сонограммы можете использовать клавиатуру для добавления заметок и замеры изображения. Датчик контроля импульсов может быть использован для изменения длительности и частоты импульсов ультразвука, или изменить режим сканирования.

➞ Обработанные данные от процессора преобразуется в изображение, которое можно увидеть на мониторе.

➞ Обрабатываемые данные и/или изображения могут быть сохранены на жесткий диск вместе с медицинской документацией пациента.

➞ Техник ультразвука также можете выбрать изображение, которое можно напечатать с помощью термального принтера, подключенного к УЗИ.

Ультразвук имеет различное применение в диагностике, но он стал незаменим для анализа развития плода. В то время как обычное УЗИ обеспечивает двумерное изображение для трехмерной анатомии человека, теперь можно создавать 3D и 4D изображения. В то время как 3D сканирование фотографий зародыша проводится в трех измерениях, движущиеся трехмерные изображения эмбриона называют 4Д сканированием. Хотя побочные эффекты не были связаны с использованием ультразвука, высказывались опасения на счет возможной связи между злоупотреблением ультразвука и тепловым воздействием ультразвуковых волн. Например, если зонд остается на одном месте в течение длительного периода, это может привести к повышению температуры в этом месте. Чтобы снизить эти риски, крайне важно, чтобы УЗИ-аппарат использовался опытным специалистом.