При первом взгляде на аппарат ультразвуковой диагностики вы обнаружите, что он состоит из монитора, датчика и панели с таинственными и удивительными элементами управления. Скоро вы будете готовы начать работу на нем, причем намного быстрее, чем выдумаете. Производители неуклонно повышают степень ориентированности приборов на пользователя. От вас не требуется глубокого понимания принципов физики ультразвука. Вам больше нужны практические знания о том, как аппарат формирует изображение и как с помощью элементов управления повысить качество изображения. Также необходимо знать основы, касающиеся различных датчиков и принципов передачи ультразвука.

Частота и датчики

Звук — механическая продольная волна, имеющая определенную частоту и интенсивность. Скорость ультразвуковых волн постоянна и определяется произведением длины волны на частоту. Чем выше частота, тем, соответственно, меньше длина волны, поскольку скорость постоянна. Частота — это число колебаний в единицу времени. Единица частоты — Герц. Нота до первой октавы имеет частоту 256 Гц, второй — 512 Гц. Ультразвук назван так потому, что его не слышит ухо человека. Частота такого звука превышает 20 000 Гц.

Датчики ультразвуковых аппаратов имеют различную частоту — от 2 до 10 мегагерц.

Чем выше частота датчика, тем меньше ширина луча и лучше разрешение, позволяющее раздельно отобразить на экране два рядом расположенных объекта. Однако ультразвук высокой частоты характеризуется слабой проникающей способностью. Следовательно, для визуализации рядом расположенных структур необходима более высокая частота, а для глубоко расположенных — более низкая. Для акушерского сканирования используют абдоминальные датчики с частотой от 3 до 5 МГц и трансвагинальные с частотой от 5 до 7,5 МГц. Датчики с более высокой частотой характеризуются лучшей разрешающей способностью при визуализации структур, расположенных близко к поверхности сканирования.

Принципы получения изображения

Существуют материалы, которые при надавливании на их поверхность воспроизводят электрический импульс. Такое явление называется пьезоэлектрическим эффектом. Если на подобный материал воздействует ток, наблюдается обратный эффект — происходит механическое расширение и сжимание. Ультразвуковой датчик для визуализации отраженных сигналов содержит одну или более пьезоэлектрических пластин. Датчик генерирует ультразвуковой импульс, который отражается от биологических структур, а отраженный сигнал затем принимается. Этот процесс повторяется во многих направлениях, позволяя формировать изображение объектов на экране.

Современное оборудование позволяет получать изображения в режиме реального времени.

В отличие от статической визуализации, в этом случае изображение получается мгновенно, что позволяет также выявить движение исследуемых объектов. Большинство современных датчиков имеют электронное, а не механическое устройство и работают на основе матричной системы, в которой элементы организованы линейно. Для того чтобы получить прямоугольное поле зрения, наборы элементов активируются последовательно. В акушерстве применяют конвексные датчики, дающие слегка расширяющееся поле зрения. Такими датчиками лучше манипулировать, проводя сканирование в нижних отделах живота на ранних сроках беременности. Трансвагинальные датчики работают по такому же принципу.

Средства управления

Для того чтобы получить на экране изображение максимального качества, необходимо проявить структурированный подход. Лучше, чтобы знакомый специалист по ультразвуковой диагностике кратко ознакомил вас с наладкой аппарата, а еще лучше, чтобы это сделал медицинский физик, который также может дать и теоретические пояснения. Не надо наугад крутить ручки или нажимать на клавиши, для того чтобы посмотреть, к чему это приведет.