Чем отличаются аппараты УЗИ - принцип работы и устройство

Оборудованием специального назначения, предназначенным для неинвазивной диагностики внутренних органов, является аппарат УЗИ. На первый взгляд все приборы данного вида выглядят на «одно лицо» и для человека, далекого от медицины, ничем не отличаются друг от друга. Однако отличия аппаратов УЗИ заключаются в количестве приемо-передающих каналов, разрешающей способности, наборе режимов, дополнительных опциях и других параметрах. Конечно же, друг от друга оборудование для ультразвукового исследования отличается стоимостью. В компании Авиормед можно заказать медицинское оборудование высокого качества с быстрой доставкой по России.

Однозначного ответа на вопрос – какие современные аппараты УЗИ самые точные, нет. УЗИ аппараты выбираются с учетом потребностей и спецификой деятельности конкретной клиники. При выборе принимается во внимание направления диагностических исследований и множество других факторов, влияющих на эксплуатацию оборудования.

Пьезоэлектрический эффект – это один из главных механизмов, на основе которого функционирует ультразвуковое оборудование. Эффект бывает прямым, когда при механической деформации пьезоэлемента возникает электрическое поле, и обратным, когда при воздействии электрического поля на пьезоэлемент возникает его деформация. Сами пьезоэлементы или пьезокристаллы находятся внутри датчика. Прямой и обратный пьезоэлектрический эффект обеспечивают генерацию ультразвуковых волн, проникающих через ткани пациента при плотном прикладывании датчика к телу, и получение отраженного эхосигнала для исследования состояния внутренних органов и структур пациента. Полученные датчиком отраженные волны преобразуются аппаратом и специализированным программным обеспечением в визуальное изображение на мониторе. От плотности размещения пьезоэлементов в датчике, их количества и однородности зависит качество изображения. В стандартных датчиках обычно от 64 элементов. В высокоплотных от 192. В матричных датчиках пьезокристаллы расположены в несколько рядов, элементов бывает 576 и даже больше. Также существует монокристальная или монокристаллическая технология, которая позволяет минимизировать потери при преобразовании энергии и повысить разрешение.

На получаемое изображение влияет еще и частота ультразвука. Высокие частоты позволяют достичь максимального разрешения при визуализации поверхностных структур, а низкие частоты охватывают более глубоко расположенные органы и структуры, однако при низких частотах снижается разрешение. Для каждого вида исследований используют свой определенный тип датчиков.

Существуют следующие основные типы датчиков:

• линейные – для исследования поверхностных органов и структур, например: щитовидная железа, кровеносные сосуды, молочные железы и т.д., бывают линейные датчики с узкой, средней и широкой апертурой (ширина сканирующей поверхности), а также высокочастотные и низкочастотные;
• секторные с фазированной решеткой – для транскраниальных исследований и узи в кардиологии, бывают взрослые, педиатрические и неонатальные секторные датчики;
• конвексные – для исследования органов брюшной полости, например, печень, почки и т.д.;
• микроконвексные - для исследования органов брюшной полости, например, печень, почки и т.д. в педиатрии и неонатологии, для проведения узи головного мозга новорожденных, такие датчики имеют меньший радиус кривизны в сравнении с конвексными датчиками;
• объемные (4D) – для формирования трехмерного изображения в режиме реального времени, в основном используются в акушерстве;
• внутриполостные – для ректо-вагинальных исследований, например, для исследования органов малого таза в гинекологии, бывают также объемные внутриполостные датчики;
• карандашные – предназначены для обследования артерий и вен;
• интраоперационные - для узи во время хирургических вмешательств;
• специализированные чреспищеводные - для узи сердца путем введения датчика через пищевод, такой метод позволяет получить изображение совершенного иного диагностического качества, т.к. отсутствует препятствие в виде грудной клетки и легких;
• биплановые - специализированные датчики с двумя (бывает даже с тремя) излучателями (обычно микроконвексный+микроконвексный или микроконвексный+линейный) позволяющие получить изображение в продольном и поперечном срезе, чаще всего используется для узи простаты.

Еще один важный механизм, лежащий в основе УЗИ - эффект Доплера (или Допплера), его принцип заключается в изменении излучаемой и принимаемой частоты и длины волны при движении исследуемого объекта относительно излучателя/приемника - УЗИ датчика. Таким образом, этот эффект, например, используется в узи кровеносной системы, где движущимися объектами являются клетки крови. УЗИ с помощью эффекта Доплера называется допплерография (доплерография).

При покупке УЗИ оборудования в первую очередь встает вопрос перечня в комплектации поддерживаемых режимов сканирования. Основные режимы, которые являются базой для большинства узи-аппаратов:

• В-режим - режим двумерного черно-белого сканирования, где изображение формируется за счет отражения уз-волн от границ раздел сред объектов исследования;
• М-режим - режим одномерного сканирования для оценки движения исследуемых структур в развертке по времени, например, такой режим используется в кардиологии;
• CW - режим постоянно-волнового допплера - режим для исследования потоков крови высоких скоростей. CW используется при узи сердца, артерий и не имеет ограничений по глубине и скорости исследований, но при этом этот режим не дает разрешения по глубине. Для работы в таком режиме используются специализированные секторно-фазированные, карандашные (редко) датчики и у некоторых производителей даже линейные и конвексные датчики (для исследования патологических высокоскоростных потоков крови в магистральных сосудах, например, при стенозах). Этот режим не всегда входит в базовую комплектацию, т.к. он используется специализированно при узи сердца, поэтому будьте внимательны при подборе комплектации;
• PW - режим импульсно-волнового доплера, который, в отличие от CW, обеспечивает пространственное разрешение. Импульсные сигналы дают оценить зоны интереса по глубине, для этого надо выбрать окно интереса. Режим органичен в измерении больших скоростей на большой глубине сканирования;
• ЦДК (CFM, CDII, CDV, CD, CF и т.д.) - режим цветового доплеровского картирования по скорости, который в цвете показывает направления и скорости движения кровотока в выбранной зоне интереса. Режим зависит от допплеровского угла;
• ЭДК (PDI, CDE, CPA, PDF, PD, P и т.д.) - энергетический допплер, который показывает движения в исследуемой области, но при этом не показывает скорости и направление, не зависит от доплеровского угла. Данный режим позволяет увидеть низкоскоростные потоки крови, которые затруднительно увидеть в режиме ЦДК;
• Направленный энергетический доплер (dPDI, dCDE, dPF и т.д.) - режим ЭДК, при котором низкоскоростные потоки крови в близко расположенных сосудах окрашиваются цветом по направлению;
• Тканевый допплер (Tissue Doppler Imaging, TDI или тканевая цветовая допплерография) - цветовое картирование движения тканей, применяется для оценки сократительной способности миокарда. Используется совместно с режимом PW.

Стандартное устройство УЗИ заключается в наличии:

• электронного блока;
• колесной базы для перемещений;
• монитора;
• командного сенсорного экрана;
• панели управления;
• клавиатуры;
• датчиков, их держателей и портов для датчиков;
• звуковоспроизводящих динамиков;
• периферийных устройств: термопринтер, ИБП и т.д.

Качество, четкость и детализация «картинки» зависят от программного обеспечения, используемых производителями технологий, количества приемо-передающих каналов, типов датчиков, разрешения монитора и т.д.

Все устройства для ультразвуковой диагностики можно разделить на несколько групп:

По области применения:

• универсальные – предназначенные для стандартных исследований общей направленности;
• специализированные – применяемые для диагностики патологий в определенной области (например, кардиология или акушерство и гинекология) или в нестандартных условиях (машина скорой помощи, реанимация), бывают также специализированные ветеринарные аппараты;

По конструктивным особенностям:

• стационарные - широко применяются в диагностических кабинетах;
• переносные - для выездов, экстренной медицинской помощи, проведения обследования лежачих больных внутри палаты;

По типу исследований:

• Черно-белые. Такие аппараты обеспечивают серошкальное изображение, как правило, они оснащены базовыми режимами работы: B, М, иногда PW;
• Цветные с доплером. Такие узи аппараты предлагают больше возможностей за счет наличия различных доплеровских режимов и опций;

По классу:

• базовые или устройства начального класса – подходят для рутинных общих исследований;
• средний класс – улучшенные аппараты с наличием дополнительных опций и датчиков, позволяющие охватить больше исследований, чем аппараты начального класса;
• высокий класс - аппараты обеспечивают улучшенную визуализацию, повышенную производительность и поддерживают больше режимов, технологий, чем устройства среднего класса;
• экспертный класс - такие аппараты обеспечивают высокое качество визуализации и имеют множество специализированных инструментов для различных клинических случаев;
• премиум класс – отличаются наличием многочисленных эксклюзивных инструментов, опций, датчиков, режимов, программных и аппаратных возможностей. Имеют самое современное “железо” и “софт”, а также, как правило, стильный отличающийся дизайн.

Для длительного использования ультразвукового оборудования следует относится к нему бережно. Розетка для включения обязательно должна быть заземлена, а рядом не должно располагаться других аппаратов, которые вызывают помехи. Например, устройства для физиотерапии или проведения рентгена. Датчики и их провода ронять и скручивать запрещается. Также рекомендуется эксплуатировать УЗИ аппараты с ИБП (источниками бесперебойного питания).

Мы рассказали вам кратко о том, какими бывают современные аппараты УЗИ. Теперь вы можете переходить к выбору подходящего оборудования, учитывая специфику вашего медицинского учреждения. В каталоге компании Авиормед вас ждет широкий выбор высококачественных УЗИ аппаратов. Все представленные модели имеют подробное описание с указанием технических характеристик. Но если вы затрудняетесь с выбором, позвоните нам по телефону: 8 800 600 64 38 или напишите нам, наши консультанты предоставят квалифицированную помощь!