Как работает ультразвуковая диагностика: принципы, применение и преимущества — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как ультразвуковые волны создают изображения внутренних органов. Каковы основные области применения УЗИ. Почему ультразвуковая диагностика считается безопасным и эффективным методом исследования.

Содержание

Принцип работы ультразвуковой диагностики

Ультразвуковая диагностика основана на использовании высокочастотных звуковых волн для создания изображений внутренних структур тела. Как же это работает?

Специальный датчик (трансдьюсер) генерирует ультразвуковые волны частотой от 2 до 15 МГц
Эти волны проникают в тело и отражаются от границ между тканями разной плотности
Отраженные волны улавливаются датчиком и преобразуются в электрические сигналы
Компьютер обрабатывает эти сигналы и формирует изображение на экране в режиме реального времени

Таким образом, ультразвук позволяет «увидеть» внутренние органы и структуры без хирургического вмешательства. Это делает его незаменимым диагностическим инструментом в современной медицине.

Основные области применения УЗИ

Ультразвуковая диагностика широко применяется во многих областях медицины. Рассмотрим наиболее распространенные виды УЗИ:

УЗИ органов брюшной полости

Позволяет оценить состояние печени, желчного пузыря, поджелудочной железы, селезенки, почек. Помогает выявить камни, кисты, опухоли и другие патологии.

УЗИ сердца (эхокардиография)

Дает возможность изучить структуру и функцию сердца, оценить работу клапанов, выявить нарушения сердечного ритма.

УЗИ сосудов (допплерография)

Применяется для исследования кровотока в артериях и венах, помогает диагностировать атеросклероз, тромбозы, варикозное расширение вен.

УЗИ в акушерстве и гинекологии

Позволяет наблюдать за развитием плода во время беременности, а также выявлять патологии женской репродуктивной системы.

Преимущества ультразвуковой диагностики

УЗИ обладает рядом важных преимуществ по сравнению с другими методами визуальной диагностики:

Безопасность — отсутствие ионизирующего излучения

Неинвазивность — нет необходимости в хирургическом вмешательстве
Возможность многократного повторения без вреда для здоровья
Визуализация в режиме реального времени
Относительно низкая стоимость исследования
Широкая доступность оборудования

Эти факторы делают ультразвуковую диагностику одним из самых востребованных методов исследования в современной медицине.

Как проводится УЗИ-исследование?

Процедура ультразвукового исследования обычно проходит следующим образом:

Пациент ложится на кушетку
На исследуемую область наносится специальный гель для улучшения проведения ультразвука
Врач водит датчиком по поверхности тела, получая изображения на экране монитора
При необходимости делаются снимки и измерения
После завершения исследования гель удаляется

Вся процедура обычно занимает 15-30 минут и не требует специальной подготовки, за исключением некоторых видов УЗИ.

Ограничения ультразвуковой диагностики

Несмотря на многочисленные преимущества, у УЗИ есть и некоторые ограничения:

Сложность визуализации органов, закрытых костными структурами или содержащих воздух
Зависимость качества исследования от квалификации специалиста
Ограниченная глубина проникновения ультразвука у пациентов с ожирением
Невозможность детальной оценки костных структур

В некоторых случаях для уточнения диагноза могут потребоваться дополнительные методы исследования, такие как КТ или МРТ.

Новые направления развития ультразвуковой диагностики

Технологии ультразвуковой визуализации продолжают развиваться. Некоторые перспективные направления включают:

3D и 4D УЗИ для получения объемных изображений
Эластография — оценка эластичности тканей

Контрастное усиление для лучшей визуализации сосудов
Портативные УЗИ-аппараты для использования в экстренных ситуациях
Искусственный интеллект для автоматизированной интерпретации результатов

Эти инновации позволят еще больше расширить диагностические возможности ультразвука и повысить точность исследований.

Заключение

Ультразвуковая диагностика — это мощный, безопасный и широко доступный метод визуализации внутренних структур организма. Благодаря своим преимуществам она остается одним из основных инструментов современной медицинской диагностики. Постоянное совершенствование технологий УЗИ открывает новые возможности для раннего выявления заболеваний и повышения качества медицинской помощи.

Как работает ультразвуковая диагностика (УЗИ)

Главная
Блог
Как работает ультразвуковая диагностика (УЗИ)

Содержание:

Как работает УЗИ
Как работает аппарат УЗИ
Как работает кабинет УЗИ
Что показывает УЗИ

Ультразвуковая диагностика позволяет обнаружить патологии, которые невозможно диагностировать по результатам анализов и осмотра. Благодаря УЗИ можно узнать о заболевании еще до появления клинических симптомов. В отличие от рентгена и МРТ, у УЗИ нет противопоказаний: можно обследовать беременных, новорожденных, пациентов с металлическими имплантатами и практически любыми заболеваниями. Весь секрет – в свойствах ультразвука, с помощью которого выполняется диагностика.

Как работает УЗИ

Ультразвук — это звук высокой частоты, не воспринимаемый человеческим ухом. Посредством ультразвука общаются некоторые представители животного мира. Ученые, изучая звуковые волны, обнаружили интересное свойство тканей различной плотности поглощать, рассеивать, отражать, пропускать звук.

Ультразвук может быть искусственно сгенерирован с помощью специального оборудования. В каждом УЗ-аппарате установлены пьезоэлектрические элементы. Пьезоэлектрика производит ультразвуковые волны под воздействием электричества. Этот принцип работает и в обратную сторону: пьезокристаллы, находясь в окружении звуковых волн, преобразуют электрический сигнал. В результате обработки врач видит на экране строение различных структур.

Твердые и мягкие ткани по-разному реагируют на ультразвук. Кости отражают волну, на экране костные структуры обозначаются белым цветом. Мягкотканые структуры, в зависимости от плотности, обозначаются различными оттенками серого. Полости и жидкости не отражают волну, пропуская ультразвук сквозь себя. На изображении они выглядят как черные затемнения. Квалифицированный специалист может выявить патологии в полученном изображении.

Как работает аппарат УЗИ

УЗ-сканеры могут быть стационарными или переносными. УЗ-аппараты установлены практически в каждой поликлинике, портативные модели предназначены для спортивных объектов или машин «Скорой помощи».

Процессор знает скорость распространения волн в различных средах, определяет расстояние до источника и формирует двухмерную или трехмерную модель. На дисплее изображение чаще всего бывает черно-белым, но бывают цветные и движущиеся изображения.

Конструкция сканера:

УЗ-датчик для генерации и приема звуковых волн.
Импульсный датчик, позволяющий устанавливать необходимые настройки, т. е. выбирать режим исследования.
Процессор для мгновенной обработки результатов.
Монитор для визуализации.
Мышь, клавиатура для ввода данных.
Принтер для печати изображений.

Для улучшения звукопроводимости используются акустическая линза и специальный гель.

У геля есть еще одно свойство — улучшать контакт датчика с кожей. Рекомендуется использовать конкретный гель под каждую модель сканера во избежание поломки оборудования и ожога пациента.

УЗ-сканеры относятся к среднему, высокому или экспертному классу. Аппаратура различается по возможностям: учитывается глубина сканирования, детализация изображений, типы датчиков:

Бюджетные аппараты подходят для первичной диагностики. Если чувствительность допплера недостаточна, во время скрининга можно пропустить серьезный диагноз вплоть до раковых опухолей.
УЗ-сканеры высокого класса расширяют возможности функциональной диагностики. Если бюджетное оборудование можно встретить в основном в поликлиниках, то такие установки — в частных центрах или крупных больницах.
УЗ-аппараты экспертного класса умеют различать мельчайшие детали структур, поэтому пропустить заболевание попросту невозможно. Для работы с таким оборудованием требуется высокая квалификация специалиста ультразвуковой диагностики. Экспертные аппараты чаще всего не универсальны, а предназначены для узкой области: кардиологии, акушерства и т. д.

Таким образом, информативность диагностики зависит как от оборудования, так и опыта врача. Чаще всего дорогую медтехнику могут позволить себе крупные центры, нередко пациентов из регионов отправляют на обследования в Москву, поскольку именно в столичных медцентрах установлено высокотехнологичное оборудование.

Как работает кабинет УЗИ

Бюджетные аппараты подходят для первичной диагностики. Если чувствительность допплера недостаточна, во время скрининга можно пропустить серьезный диагноз вплоть до раковых опухолей.

УЗ-сканеры высокого класса расширяют возможности функциональной диагностики. Если бюджетное оборудование можно встретить в основном в поликлиниках, то такие установки — в частных центрах или крупных больницах.
УЗ-аппараты экспертного класса умеют различать мельчайшие детали структур, поэтому пропустить заболевание попросту невозможно. Для работы с таким оборудованием требуется высокая квалификация специалиста ультразвуковой диагностики. Экспертные аппараты чаще всего не универсальны, а предназначены для узкой области: кардиологии, акушерства и т. д.

Что показывает УЗИ

На первом году жизни множество пороков и аномалий развития не дают клинической картины. Поэтому всем новорожденным в обязательном порядке делают УЗИ головного мозга. Во многих перинатальных центрах проводят и ЭХО-КГ (УЗИ сердца), чтобы исключить врожденные пороки. УЗИ почек и мочевыводящих путей, тазобедренных суставов, органов брюшной полости могут назначить в возрасте 1 месяца.

Что показывает УЗИ у взрослого:

Воспалительные процессы в органах.
Новообразования.
Камни в почках и желчном пузыре.
Кисты, фибромиомы.
Гематомы.
Ишемии.
Отклонения от нормальных размеров органа.
Врожденные аномалии.
Тромбы, стеноз или выпячивание сосудов.

Особенно важно проходить УЗИ сердечно-сосудистой системы, ведь многие патологии первоначально протекают без выраженных симптомов. Приглашаем вас в Чеховский сосудистый центр в Московской области для прохождения УЗИ на современном оборудовании. Мы делаем все для постановки точного диагноза.

8-800-444-49-59
Запись на консультацию, исследование

Береговая ул., 36А, Чехов, Московская обл., Россия, 142301

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Пн-Вс — Круглосуточно

Ультразвук, его действие на мышей и крыс, как работает отпугиватель грызунов, Екатеринбург ООО Веста

Ультразвук: что это такое?

Ультразвуковые волны, также как и звуковые, это колебания воздуха, которые переносят сигнал в атмосфере от его источника до получателя. Эти волны можно описать двумя параметрами: громкость (мощность сигнала) и тональность (частота сигнала).
Как известно, человек слышит звуки от 20 до 20 тысяч колебаний в секунду или, если, по научному, в диапазоне частот от 20 Гц до 20000 Гц. Звук выше диапазона слышимости человека (от 20 000 Гц до 1 000 000 Гц) называют ультразвуком. Многие животные, в том числе грызуны, общаются с помощью звуков, которые не может воспринять человеческое ухо. Так, например, мыши воспринимают звуки на частотах до 40.000 — 50.000 колебаний в секунду. У крыс выявлены две области максимальной чувствительности слуха: в районах 20-32 и 40-42 килогерц. Именно этот физический принцип заложен в работу ультразвукового отпугивателя грызунов. Прибор излучает ультразвуковые сигналы, безвредные и неслышимые для человека, но вызывающие у мышей и крыс дискомфорт и страх. От постоянной «долбежки» ультразвуком самки грызунов теряют способность к размножению, а постоянное чувство беспокойства и стресс, вызванное работой прибора, проходит лишь при удалении от источника ультразвука.

Мощность ультразвукового сигнала
Основным параметром ультразвукового отпугивателя является защищаемая площадь, которая определяется мощностью излучаемого сигнала. Этот параметр (мощность сигнала или уровень звукового давления) измеряется в логарифмических единицах: децибел (дБ), и эта логарифмическая шкала имеет одну хитрую особенность: увеличение на 10 дБ — это 10-кратное увеличение громкости звука, на 20 дБ – 100-кратное, а на 30 дБ – увеличивает интенсивность звука (ультразвука) в 1000 раз! Человеческое ухо воспринимает звуки в диапазоне от 0 дБ (порог слуха) до 130 дБ (болевой порог).

Примеры уровня шума в дБ приведены в таблице:

Развернуть/ Свернуть

Безопасные и безвредные для здоровья человека уровни шума определены в санитарных нормах и правилах. Так допустимый уровень шума для жилых помещений ночью с 23-00 до 7-00 составляет 30 дБ, в дневное время с 7-00 до 23-00 до 40 дБ. Также есть ограничения на уровень шума на рабочих местах (СанПиН 2.2.4.3359-16): в зависимости от категории напряженности трудового процесса от 50 до 80 дБ.

Для ультразвуковых отпугивателей грызунов также есть ограничения:

Это СанПиН 001-96 « Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях»: пункт 4.3 Допустимые уровни ультразвука

Частота, кГц	12,5	16,0	20,0	25,0	31,5-100,0
Уровень звукового давления, дБ	70,0	80,0	90,0	95,0	100,0

Исходя из вышеизложенного, допустимый уровень звукового давления ультразвуковых отпугивателей в бытовых помещениях не должен превышать 100 дБ. В данном случае принцип «Чем больше — тем лучше» не работает.
И на этом с теорией заканчиваем и переходим к практическим вопросам.

Физические свойства ультразвуковых волн таковы, что ультразвук не проникает через твердые материалы (стены, потолок, пол, дерево, бетон, стекло), а многократно отражается от них, заполняя собой все пространство. Поэтому ультразвуковой прибор защищает только помещение, в котором он установлен.

В здании театра, в зале консерватории или пустом промышленном ангаре прекрасная акустика: на значительном удалении слышен даже легкий шепот. А вот если зайти в деревянный амбар с тюками соломы, на склад с зерном или мукой, упакованной в мешки: ситуация прямо противоположная — звуковые волны гасятся окружающими предметами. Итак, звук (ультразвук тоже) поглощают мягкие и рыхлые материалы: деревянные доски, гипсовые стены, ковры, мешковина, шторы и т.п. У каждого прибора для отпугивания грызунов основной параметр — защищаемая площадь. Как правило, эта площадь указывается для помещений с хорошей акустикой (так называемые «лабораторные условия»). В реальных условиях в помещениях, где есть мягкая мебель, шторы, ковровые покрытия, складируемая продукция и т.п., поглощающие ультразвук, защищаемая прибором площадь уменьшается. Следовательно, для таких помещений надо выбирать более мощные приборы.

Строго говоря, прибор воздействует не на площадь, а объем. Заявленная защищаемая площадь указывается для помещений с высотой потолков 3 м. Если Ваш склад или ангар имеет иную высоту потолков, то соответственно меняется и эффективная защищаемая площадь. Все вышесказанное надо учитывать при выборе мощности прибора.

Также надо отметить, что ультразвуковые отпугиватели мышей и крыс используют только внутри помещений. На открытом пространстве эффективность прибора резко падает (практически до нуля).

Для применения в небольших производственных, торговых, офисных помещениях и для бытовых нужд рекомендуем использовать ультразвуковые отпугиватели мышей серии Мурзик.
Для огромных помещений с высокими потолками, а также для борьбы с крысами, подойдут ультразвуковые отпугиватели серии Чистон. Более подробная информация о приборах, а также их технических характеристиках.

Рекомендации по установке и эксплуатации приборов.

Автор статьи ded Mazay

КАК РАБОТАЕТ УЛЬТРАЗВУК? — Mayfair Diagnostics

Home КАК РАБОТАЕТ УЛЬТРАЗВУК?

Ультразвуковая визуализация использует высокочастотные звуковые волны для создания изображения внутренней части вашего тела. Это очень хороший осмотр мягких тканей тела, и часто это первый шаг в определении причины ваших симптомов.

Ультразвуковая визуализация, также известная как сонография, использует небольшой преобразователь (зонд) как для передачи звуковых волн в тело, так и для регистрации волн, которые отражаются обратно. Звуковые волны проникают в исследуемую область до тех пор, пока не достигнут границы между тканями, например, между жидкостью и мягкими тканями или между мягкими тканями и костью. На этих границах одни звуковые волны отражаются обратно к зонду, а другие проходят дальше, пока не достигнут другой границы и не отражаются обратно. Поскольку скорость, направление и расстояние прохождения звуковых волн различаются в зависимости от границы, с которой они сталкиваются, компьютер может интерпретировать эту информацию как двумерное изображение на экране.

Форма и интенсивность эха зависят от того, как область поглощает звуковые волны. Например, большинство волн проходят через кисту, заполненную жидкостью, и посылают обратно очень мало или слабые эхо-сигналы, которые выглядят черными на экране дисплея. С другой стороны, волны будут отражаться от солидной опухоли, создавая узор эха, который компьютер будет интерпретировать как более светлое изображение. Воздух и кости также отражают звуковые волны.

Ультразвук существует уже более шестидесяти лет и считается безопасным, поскольку не имеет известных рисков и не использует радиацию. Это одно из наиболее часто назначаемых визуализирующих исследований, поскольку оно универсально, портативно, относительно недорого, неинвазивно и может предоставить информацию о проблемной области в режиме реального времени.

ЧТО МОЖЕТ ОБНАРУЖИТЬ УЛЬТРАЗВУК?

Ультразвук имеет множество применений, несмотря на то, что чаще всего он ассоциируется с беременностью. Его можно заказать для исследования боли, отека или других симптомов.

Например, УЗИ может помочь определить состав новообразования, отличив кисту от опухоли. Киста представляет собой мешок, заполненный жидкостью, которая в большинстве случаев является доброкачественной. Опухоль представляет собой участок сложной ткани, который может быть как доброкачественным, так и злокачественным. Ультразвук обычно помогает дифференцировать доброкачественные и злокачественные опухоли на основе формы, расположения и ряда других сонографических характеристик. И кисты, и опухоли могут быть обнаружены в коже, тканях, органах и костях.

Ультразвук является стандартной частью дородовой помощи, предоставляя изображения плода или информацию о жизнеспособности и росте эмбриона.

УЗИ брюшной полости может помочь проверить наличие камней в почках, желчных камней, заболевания печени и причину болей в животе. Делается несколько неподвижных изображений, чтобы представить расположение, текстуру и кровоток каждого органа.

Ультразвук также очень хорошо подходит для исследования хрящей, мышц, сухожилий и связок, чтобы оценить суставы на наличие жидкости или воспаления. Эти исследования, называемые УЗИ опорно-двигательного аппарата (MSK), часто назначают при проблемах с суставами, таких как симптомы в лодыжке, локте, колене, плече или запястье. Для этих исследований динамический характер ультразвука является преимуществом для точной диагностики, поскольку мы можем оценить исследуемую область во время ее движения и наблюдать, как пациент выполняет действие, вызывающее симптомы. УЗИ МСК может быть запрошено отдельно или в сочетании с рентгеном, чтобы исключить перелом.

КАК СДЕЛАТЬ УЛЬТРАЗВУК?

Ультразвуковая визуализация покрывается планами медицинского страхования Альберты и Саскачевана. Это помогает практикующим врачам ставить диагноз и информировать решения о лечении. После того, как ваш врач определил необходимость УЗИ, кабинет вашего врача может записать вас на прием или предоставить вам номер телефона, по которому можно записаться на прием.

Некоторые ультразвуковые исследования требуют предварительной подготовки. Вам будут предоставлены инструкции по подготовке перед экзаменом, или вы можете посетить наш веб-сайт для получения дополнительной информации о вашем конкретном экзамене.

Например, для УЗИ брюшной полости вас попросят воздержаться от пищи и ничего не есть и не пить (кроме воды) в течение шести часов до исследования. На некоторые акушерские УЗИ необходимо приходить с полным мочевым пузырем.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ПОСЛЕ ЭКЗАМЕНА?

Ваши снимки будут рассмотрены специалистом-радиологом, который составит отчет, который будет отправлен вашему врачу в течение 24 часов, а в случае срочных запросов – раньше. Mayfair Diagnostics принадлежит и управляется более чем 50 рентгенологами, прошедшими стажировку во многих ключевых областях, таких как нейрорадиология, исследование тела, сердца, опорно-двигательного аппарата и т. д. Это позволяет квалифицированному рентгенологу провести экспертную оценку ваших изображений.

Ваши изображения будут загружены в провинциальную систему архивирования и передачи изображений (PACS) — эта технология обеспечивает электронное хранение и удобный доступ к вашим медицинским изображениям из различных источников, таких как ваш врач, специалисты, больницы и поликлиники.

Ваш врач рассмотрит ваши изображения и отчет радиолога и обсудит с вами следующие шаги, такие как план лечения или необходимость дополнительных диагностических изображений или лабораторных анализов для обеспечения точного диагноза.

Mayfair Diagnostics имеет 12 отделений в Калгари, которые предоставляют услуги УЗИ, а также одно отделение в Кокрейне и одно в Реджайне. Для получения дополнительной информации посетите нашу страницу услуг или позвоните по бесплатному номеру 1-866-611-2665.

ССЫЛКИ

Американское онкологическое общество (2015 г.) «Ультразвук для лечения рака». www.cancer.org . По состоянию на 3 марта 2020 г.

Бразье, Ю. (2017 г.) «Как работает ультразвуковое сканирование?» www.medicalnewstoday.com . По состоянию на 3 марта 2020 г.

Freudenrich, C.C. (2001) «Как работает ультразвук». Физический университет Торонто . По состоянию на 3 марта 2020 г.

Льюис, Т. (2013) «5 увлекательных фактов об УЗИ плода». Живая наука . www.livescience.com. По состоянию на 3 марта 2020 г.

Персонал клиники Мэйо (2022 г.) «УЗИ брюшной полости». www.mayoclinic.org . По состоянию на 3 марта 2020 г.

О’Киф Осборн, К. (2018 г.) «В чем разница между кистами и опухолями?» www.healthline.com . По состоянию на 3 марта 2020 г.

Радиологическое общество Северной Америки (2020 г.) «Общее ультразвуковое исследование». www.radiologyinfo.org . По состоянию на 3 марта 2020 г.

Что такое ультразвуковой аппарат и как он работает?

Ультразвуковая визуализация — это термин, который хоть раз слышал почти каждый. Есть много причин, по которым диагностическое ультразвуковое исследование является одним из наиболее распространенных процессов тестирования, проводимых в области медицины.

Ультразвуковое сканирование настолько распространено, что вы найдете диагностический ультразвуковой аппарат в каждом медицинском испытательном центре. Однако, хотя люди знают, что такое ультразвуковое исследование, немногие имеют глубокое понимание того, как оно работает.

Что такое ультразвуковой аппарат и как он работает? В этой статье мы расскажем об основах ультразвуковой технологии, о том, как она работает, и о различных типах доступных устройств ультразвуковой визуализации.

Что такое медицинская ультразвуковая визуализация?

Это метод медицинской визуализации, при котором звуковые волны воздействуют на внутренние органы тела в целях тестирования, диагностики или лечения. Звуковые волны проходят через тело и преобразуются в ультразвуковое изображение, показывающее состояние и границы жидкости, мягких тканей и внутренних органов в организме. Это позволяет медицинскому персоналу диагностировать проблемы и принимать решения о программах лечения.

Использование медицинской ультразвуковой визуализации позволяет врачам диагностировать проблемы с внутренними органами и источники воспаления или боли в организме.

Более того, ультразвуковое исследование является наиболее распространенным методом исследования, используемым беременными женщинами для наблюдения за ростом плода внутри тела.

В этом методе визуализации используются ультразвуковые волны, представляющие собой звуковые волны очень высокой частоты. Эти звуковые волны не могут быть услышаны или различимы человеческим ухом.

В чем разница между УЗИ и УЗИ?

Многие люди слышат термин «сонография» и считают его таким же, как УЗИ. Несмотря на то, что они похожи, есть различия, о которых вы должны знать.

Как мы упоминали ранее, ультразвуковой процесс может быть диагностическим или терапевтическим. Когда это диагностический, он используется в качестве метода визуализации. Когда это терапевтическое изображение не генерируется. Типичные терапевтические применения включают доставку глубокого тепла к областям мягких тканей.

Сонография — это термин, используемый для визуализации применения ультразвуковой технологии. При использовании в диагностических целях и для получения изображения этот метод называется сонографией.

Созданное изображение называется сонографом, а техник, проводящий ультразвуковое исследование, называется сонографистом.

В чем разница между УЗИ и КТ?

Компьютерная томография (КТ) — еще одна распространенная процедура медицинской визуализации, используемая для выявления заболеваний внутри тела. Однако это сильно отличается от процедур ультразвукового сканирования.

Компьютерная томография использует рентгеновские лучи для создания подробного изображения внутренних органов тела. Рентгеновская трубка вращается для захвата изображений различных участков тела и тканей.

Поскольку при компьютерной томографии используются рентгеновские лучи, процедура является радиоактивной и в некоторой степени потенциально опасной. Однако ультразвуковое сканирование не вызывает воздействия ионизирующего излучения, поскольку вместо него используются звуковые волны.

Краткая история ультразвука

Хотя концепция ультразвуковых волн была создана более 100 лет назад, использование этой науки в медицине началось после Второй мировой войны. Некоторые из самых памятных дат в развитии ультразвуковой технологии:

В 1947 году австрийский врач Карл Дусик вместе со своим братом-физиком Фридериком использовали ультразвук для визуализации желудочков головного мозга. Это был прорыв в медицинской ультразвуковой визуализации.
В 1949 году Джордж Людвиг использовал ультразвуковую визуализацию для анализа желчных камней в мягких тканях. Это способствовало использованию ультразвуковых волн для точной диагностики заболеваний.
Ультразвуковая визуализация нашла свое коммерческое применение в медицине в 1963 году с появлением устройств с режимом яркости. Эти устройства помогали формировать двумерное изображение тканей и органов.
В 80-х годах ультразвуковые сканеры включали принципы эффекта Доплера для создания ультразвукового доплеровского цветового потока, который мог визуализировать и измерять кровоток через кровеносный сосуд.

Когда был изобретен ультразвуковой аппарат?

Первый медицинский ультразвуковой аппарат был разработан в Глазго акушером Яном Дональдом и инженером Томом Брауном. Впервые он был изобретен в 1956 году, а затем совершенствовался, пока не был усовершенствован примерно в 1959 году..

Как работает ультразвуковой аппарат?

Принцип работы ультразвукового аппарата аналогичен принципу действия систем SONAR, используемых в военных и военно-морских целях. Даже летучие мыши используют этот принцип, чтобы охотиться на свою добычу, не полагаясь на свое зрение.

Итак, как работает УЗИ? Давайте рассмотрим, как работает типичный ультразвуковой аппарат.

Ультразвуковой аппарат использует высокочастотные звуковые волны, направляя эти волны на тело. Эти волны проникают через кожу и отражаются от внутренних органов и тканей.

Когда они отскакивают и отражаются, отраженные волны регистрируются машиной. Паттерны этих отражений используются для визуализации внутренних органов и тканей тела.

Вам может быть интересно, как волны проникают в одни органы и отражаются от других. Это явление определяется длиной волны/частотой используемой звуковой волны.

Частота ультразвуковых волн в медицинских целях составляет от 2 до 15 МГц. Чем выше частота, тем короче длина волны и больше затухание. Поэтому уменьшение частоты и поглощения позволяет нам изучать структуры тела и другие особенности.

Таким же образом поверхностные структуры тела можно изучать, увеличивая частоту ультразвукового аппарата.

Вот частоты, используемые для исследования различных частей тела:

2,5 МГц: Присутствует на самой короткой частоте шкалы ультразвуковых волн; эта частота используется для УЗИ брюшной полости для исследования глубоких отделов живота, а также для акушерских и гинекологических применений.
3,5 МГц: Эта частота перемещает исследование от глубоких к общим областям живота, акушерским и гинекологическим применениям.
5 МГц: Эта частота используется для исследования системы кровообращения, лимфатических узлов, области таза и молочных желез.
7,5 МГц: На этой частоте исследуются молочные железы и щитовидная железа.
10 МГц: Эта частота используется для исследования груди и щитовидной железы, а также для анализа поверхностных вен и образований. Это также относится к анализу опорно-двигательного аппарата тела.
15 МГц: На самом высоком уровне частотного спектра для медицинской визуализации эта частота также используется для исследования опорно-двигательного аппарата и других поверхностных образований.

Что внутри ультразвукового аппарата?

Ультразвуковое сканирование претерпело значительные изменения за последние несколько десятилетий. Техника была разработана, чтобы стать более компактной, а полученные изображения стали более детализированными, качественными и яркими. Типичные компоненты ультразвукового аппарата включают:

Преобразователь

Преобразователь посылает и принимает звуковые волны. Если вы видели ультразвуковой аппарат, преобразователь представляет собой небольшой портативный датчик, который использует техник. В ранних устройствах отправка и получение этих волн выполнялись двумя разными устройствами.

Центральный процессор (ЦП)

Центральный процессор — это мозг ультразвукового аппарата. Он координирует различные сигналы, излучаемые и принимаемые преобразователем, интерпретируя электрические сигналы в виде визуального изображения на мониторе.

Дисплей

На дисплее или мониторе отображается изображение того, что сканирует датчик. Это позволяет врачу проанализировать изображение перед постановкой диагноза. Это также позволяет технику перейти к точной области, которая требует ультразвукового изображения.

Ручки управления

Ручки управления позволяют техническому специалисту регулировать параметры ультразвукового сканирования для получения четкого изображения на дисплее. Другие функции включают увеличение и уменьшение изображения.

Клавиатура

Клавиатуры используются во время ультразвукового сканирования для ввода данных пациента. Ввод данных пациента позволяет правильно сохранить каждое изображение в файле пациента. Хранение УЗИ пациентов вместе с их данными помогает вести точные записи о пациентах на любом цифровом носителе.

Принтер

Принтер используется для печати печатной копии ультразвукового изображения. Распечатанная копия может быть использована для осмотра другим врачом или сохранена в деле пациента для последующего использования. Бумажные копии изображений также передаются будущим родителям в качестве фотографии их ребенка.

Какие существуют типы ультразвуковых аппаратов?

На ранних этапах своего развития ультразвуковая технология ограничивалась созданием размытых 2-мерных изображений интересующей области. Однако с современными технологиями результаты, которые можно получить сейчас, просто завораживают.

Современные ультразвуковые аппараты бывают разных типов, но их можно разделить на 2 основные категории:

3D-ультразвуковая визуализация

Трехмерный (3D) ультразвуковой аппарат для захвата различных 2D-изображений интересующей области за счет движения зонд. Эти изображения, полученные ультразвуковыми датчиками, затем накладываются специализированным программным обеспечением, встроенным в аппарат, формируя 3D-модель ткани.

Трехмерное ультразвуковое изображение часто используется для выявления доброкачественных опухолей и рака на ранних стадиях. Общие области для обнаружения включают грудь, толстую кишку, простату и прямую кишку.

Трехмерная визуализация также используется для изучения развития плода и выявления аномалий его роста, таких как непропорциональные конечности. Он может даже измерить кровоток в кровеносных сосудах плода.

Ультразвуковая допплерография

Эффект Доплера основан на звуковых волнах и их отражении от движущихся объектов. Когда ультразвуковые аппараты включают этот принцип, процесс становится допплеровским ультразвуком.

Ультразвуковая допплерография обычно ограничивается движущимися частицами. Поэтому его применяют для изучения кровотока через сердце и кровеносные сосуды в организме.

Каково применение ультразвука в медицине?

Существуют десятки медицинских применений ультразвуковых аппаратов. Вот список различных случаев, когда эта технология используется для исследования тела:

Акушерство и гинекология

В области акушерства и гинекологии медицинское ультразвуковое исследование используется для изучения различных стадий беременности. Он может определить размер плода вместе с развитием плода и сроком родов.
Визуализация отображает количество плодов, тем самым предсказывая возможность многоплодных родов. Врачи также могут определить пол будущего ребенка.
Ультразвуковая визуализация также может предоставить информацию о проблемах во время беременности, таких как имплантация ребенка в фаллопиевы трубы, а не в матку.
Даже при отсутствии беременности ультразвуковое исследование используется для диагностики возможных опухолей или кист яичников.

Урология

УЗИ является наиболее распространенным методом диагностики камней в почках.
Он также используется для исследования кровотока в почках и диагностики других заболеваний почек.
Медицинская ультразвуковая визуализация может помочь диагностировать рак предстательной железы на ранней стадии и предотвратить его рост.

Кардиология

Аппараты УЗИ сердца позволяют определить, нормально ли функционирует сердце, проверяя кровоток через сердце. УЗИ сердца также может помочь в выявлении любых аномалий или сердечных заболеваний.
Если в сердце или близлежащих артериях есть какие-либо закупорки, их можно обнаружить с помощью ультразвукового исследования.
Он также используется для контроля кровотока через сердце и состояния кровеносных сосудов.

Биопсия и зондирование

Биопсия под ультразвуковым контролем позволяет хирургам направлять датчики и инструменты, используемые во время процедуры.
При чреспищеводной эхокардиограмме используется зонд внутри пищевода для получения подробного изображения сердца.
Трансректальное УЗИ использует датчик, вставленный в прямую кишку мужчины, для анализа предстательной железы.
Трансвагинальное ультразвуковое исследование позволяет проанализировать женскую матку и яичники с помощью датчика.

Помимо этих применений ультразвук используется для исследования многих других частей тела. К ним относятся сонные артерии, щитовидная железа, клетки крови, глаза, поджелудочная железа, селезенка, печень и желчный пузырь. У младенцев с помощью ультразвука можно исследовать бедра, головной мозг и позвоночник.

Ультразвуковое сканирование также используется для анализа причин боли или отека в любой области тела.

Каковы преимущества использования ультразвука для медицинской визуализации и диагностики?

У методов ультразвуковой визуализации больше преимуществ, чем у любой другой медицинской процедуры визуализации. Некоторые из преимуществ ультразвуковых исследований:

Медицинское УЗИ — одна из немногих неинвазивных процедур. Никакие иглы не протыкают тело, и внутрь не проникает зонд. Весь процесс происходит снаружи без вставок.
Медицинская ультразвуковая визуализация вообще не вызывает боли.
Такие методы, как рентген и компьютерная томография, имеют вредное излучение. Однако энергия ультразвука не имеет такого воздействия ионизирующего излучения. Он использует звуковые волны, которые не вызывают никакого излучения.
Метод дешевый и доступен везде.
Ультразвуковая визуализация полезна для визуализации мягких тканей. Эти ткани не видны на рентгене. Это один из немногих методов анализа кровотока без каких-либо вставок в тело.
Ультразвук полезен при чувствительных состояниях, таких как беременность, когда требуется осторожность, чтобы не повредить плод.
Ультразвуковая визуализация — это метод визуализации в реальном времени. Изображения в режиме реального времени обеспечивают более быстрые результаты, что делает ультразвук полезным для биопсии под контролем иглы и аспирации жидкости.

Существуют ли недостатки ультразвуковых процедур?

УЗИ – одна из самых безопасных процедур медицинского обследования. Нет никаких известных недостатков или рисков, связанных с этим процессом.

Как упоминалось ранее, для создания ультразвуковых изображений не используется ионизирующее излучение, поэтому нет угрозы заболеваний, вызванных радиоактивностью.

Кроме того, поскольку процедура является неинвазивной, в ней отсутствует риск контаминации или боли.

Как проводится типичное УЗИ?

Процедура типичного УЗИ проста. Больной ложится на диагностический стол, обычно лицом вверх. Врач-сонограф регулирует стол и положение пациента в зависимости от требований конкретной ультразвуковой процедуры.

Когда пациент находится в правильном положении, специалист по УЗИ наносит гель на водной основе на область, требующую визуализации. Гель уменьшает воздух между датчиком и кожей, обеспечивая лучшее качество изображения, поскольку звуковые волны отражаются обратно к датчику.

После нанесения геля врач УЗИ перемещает ультразвуковой датчик вокруг интересующей области. Пациент может почувствовать некоторое давление ультразвукового датчика.

Нужно ли пациентам готовиться к процедуре УЗИ?

Обычно ультразвуковое исследование требует минимальной специальной подготовки для лучшего качества изображения и оценки. Врач или специалист по УЗИ предоставит все необходимые рекомендации по подготовке заранее, в зависимости от области, требующей ультразвукового сканирования.

Общие инструкции для пациентов, проходящих ультразвуковое исследование, включают:

Носить свободную одежду
Снимите все украшения или аксессуары
В некоторых ситуациях пациентов могут попросить надеть больничную одежду для процедуры

Врачи обычно просят пациентов ничего не есть и не пить за 12 часов до УЗИ. Врач также может порекомендовать выпить несколько стаканов воды и воздержаться от мочеиспускания перед УЗИ, чтобы проанализировать полный мочевой пузырь.

Сколько стоят ультразвуковые аппараты?

Цена на аппарат УЗИ зависит от типа аппарата, который вы покупаете, и от того, приобретаете ли вы его новый или подержанный. Вас может удивить, что многие ультразвуковые аппараты, которые вы видите в кабинетах врачей и отделениях неотложной помощи, отремонтированы.

Цены на новые УЗИ-аппараты начинаются примерно с 5000 долларов США для экономичных версий и доходят до 100 000 долларов США и выше для флагманских моделей. Обычные ультразвуковые аппараты стоят дешевле, а специальные аппараты с датчиками — дороже.

Цена на подержанный ультразвуковой аппарат может варьироваться в зависимости от качества аппарата и места его приобретения.

Помимо цены, при выборе ультразвукового оборудования или аппарата необходимо учитывать и другие факторы. Одними из наиболее важных из них являются размер, тип, портативность и качество изображения.

USC Ultrasound — один из самых надежных поставщиков ультразвуковых аппаратов и оборудования. Многие из машин, которые вы видите в высококлассных больницах или небольших клиниках, получены от USC Ultrasound.

Вы можете найти подержанные и новые ультразвуковые аппараты в USC Ultrasound. Самое приятное то, что если вы не можете сделать крупную единовременную инвестицию, USC Ultrasound предлагает варианты финансирования.