Ультразвуковая диагностика

Ультразвуковое исследование (УЗДГ в Тольятти), сонография — неинвазивное изыскание организма человека.

Физическая основа УЗИ — пьезоэлектрический результат. При деформации монокристаллов некоторых химических соединений (кварц, титанат бария) под воздействием ультразвуковых волн, на поверхности этих кристаллов появляются противоположные по знаку электрические заряды — прямой пьезоэлектрический результат. При подаче на них переменного электрического заряда в кристаллах появляются механические колебания с излучением ультразвуковых волн. Таким образом, один и тот же пьезоэлемент может быть попеременно то приёмником, то источником ультразвуковых волн. Эта часть в ультразвуковых агрегатах именуется акустическим преобразователем, трансдьюсером либо датчиком.(Датчик преобразователя содержит один либо несколько кварцевых кристаллов, которые также именуются пьезоэлементами. Одни и те же кристаллы применяются для приема и передачи звуковых волн. Также датчик имеет звукопоглощающий слой, которые фильтрует звуковые волны, и акустическую линзу, которая разрешает сфокусироваться на нужной волне)

Ультразвук распространяется в средах в виде чередующихся зон сжатия и растяжения вещества. Звуковые волны, в том числе и ультразвуковые, характеризуются периодом колебания — продолжительностью одного полного цикла упругого колебания среды; частотой — числом колебаний в единицу времени; длиной — расстоянием между точками одной фазы и скоростью распространения, которая зависит основным образом от упругости и плотности среды. Длина волны обратно пропорциональна её частоте. Чем выше частота волны, тем выше разрешающая способность ультразвукового датчика. В системах медицинской ультразвуковой диагностики традиционно применяют частоты от 2 до 29 МГц. Разрешающая способность современных ультразвуковых агрегатов может добиваться долей мм.

Любая среда, в том числе и ткани организма, препятствует распространению ультразвука, то есть владеет разным акустическим сопротивлением, величина которого зависит от их плотности и скорости распространения звуковых волн. Чем выше эти параметры, тем огромнее акустическое сопротивление. Такая всеобщая колляция всякий эластической среды обозначается термином «акустический импеданс».

Достигнув границы 2-х сред с разным акустическим сопротивлением, пучок ультразвуковых волн претерпевает значительные метаморфозы: одна его часть продолжает распространяться в новой среде, в той либо другой степени поглощаясь ею, иная — отражается. Показатель отражения зависит от разности величин акустического сопротивления граничащих друг с ином тканей: чем это отличие огромнее, тем огромнее отражение и, безусловно, огромнее интенсивность зарегистрированного сигнала, а значит, тем светлее и ярче он будет выглядеть на экране агрегата. Полным отражателем является граница между тканями и воздухом.

В простейшем варианте реализации способ разрешает оценить расстояние до границы распределения плотностей 2-х тел, базируясь на времени прохождения волны, отраженной от границы раздела. Больше трудные способы изыскания (скажем, основанные на результате Допплера) разрешают определить скорость движения границы раздела плотностей, а также разницу в плотностях, образующих рубеж.

Ультразвуковые колебания при распространении подчиняются законам геометрической оптики. В однородной среде они распространяются откровенно и с непрерывной скоростью. На границе разных сред с неодинаковой акустической плотностью часть лучей отражается, а часть преломляется, продолжая откровенное распространение. Чем выше градиент перепада акустической плотности граничных сред, тем огромная часть ультразвуковых колебаний отражается. Так как на границе перехода ультразвука из воздуха на кожу происходит отражение 99,99 % колебаний, то при ультразвуковом сканировании пациента нужно смазывание поверхности кожи водным желе, которое исполняет роль переходной среды. Отражение зависит от угла падения луча (наибольшее при перпендикулярном направлении) и частоты ультразвуковых колебаний (при больше высокой частоте огромная часть отражается).

Для изыскания органов брюшной полости и забрюшинного пространства, а также полости малого таза применяется частота 2,5 — 3,5 МГц, для изыскания щитовидной железы применяется частота 7,5 МГц.

Особый интерес в диагностике вызывает применение результата Допплера. Суть результата заключается в изменении частоты звука в итоге относительного движения источника и приемника звука. Когда звук отражается от движущегося объекта, частота отраженного сигнала изменяется (происходит сдвиг частоты).

При наложении первичных и отраженных сигналов появляются биения, которые прослушиваются с поддержкой наушников либо громкоговорителя.