Как устроен УЗИ-сканер

Ультразвуковой сканер - это медицинское устройство, которое позволяет получать изображения мягких тканей с помощью ультразвуковых волн. УЗИ аппараты выдают диагностические изображения по эхо-сигналам, полученным при излучении УЗИ-волн. Эти волны генерируются инструментом, который, помимо генерации ультразвуковых волн, также способен обнаруживать отраженные ультразвуком эхо, создавая двухмерные изображения тканей и органов.

Как работает ультразвуковой сканер?

Преобразователь улавливает эхо от звуковых волн, и компьютер преобразует его в изображение, которое появляется на экране. В большинстве случаев элементы, составляющие преобразователь, изготовлены из керамического стекла, называемого пьезоэлектрическим. Они способны создавать звуковые волны, когда через них проходит электрическое поле, и они также способны работать в обратном направлении, создавая электрическое поле при приеме звуковых волн.

Различные ткани изменяют волны по-разному - отражают или рассеивают. То есть, используя скорость звука и время возврата каждого эхо-сигнала, сканер вычисляет расстояние между датчиком и границей ткани. Более глубокие отраженные эхо-сигналы ослабляются сильнее, чем мелкие. Когда эхо-сигналы возвращаются к датчику, можно восстановить двумерную карту тканей и органов.

Как устроен УЗИ-сканер?

Типичная система ультразвукового сканера состоит из формирователя луча, центрального процессора, пользовательского интерфейса (клавиатуры, панели управления, трекбола), нескольких датчиков (преобразователей или сканирующих головок), одного или нескольких видеодисплеев, какого-либо записывающего устройства и система электроснабжения.

Для ультразвуковой визуализации зонд помещается на кожу (после нанесения геля акустической связи) или вводится в полость тела. Как уже упоминалось, ультразвуковые датчики имеют элементы, изготовленные из пьезоэлектрических материалов (материалов, которые преобразуют электрическую энергию в акустическую и наоборот). Когда ультразвуковая энергия, излучаемая датчиком, отражается тканью, датчик принимает некоторые из этих отражений (эхо) и преобразует их обратно в электрические сигналы. Эти сигналы обрабатываются и преобразуются в изображение.

Каковы медицинские применения ультразвукового сканера?

Ультразвуковые сканеры используются в отделениях радиологии и других клинических отделениях, а также в независимых центрах визуализации и частных медицинских практиках, в основном для сосудистых и гинекологических-акушерских применений.