Сьогодні сучасну медицину неможливо уявити без ультразвукової діагностики - безпечного і високо інформативного методу дослідження пацієнтів. Проведення цього дослідження неможливо без спеціального датчика, який посилає УЗ-хвилі через тканини людини. Відображені хвилі обробляються комп'ютером і виводяться на монітор апарата УЗД у вигляді чіткої картинки, що дозволяє фахівцеві визначити поява патологій на різних органах і тканинах пацієнта. Розглянемо, як працює ультразвуковий датчик.
Принцип роботи УЗ-датчика
Для отримання УЗ-хвиль використовується п'єзоелектричний ефект. Він заснований на здатності кристала і кераміки під впливом електричної напруги деформуватися, створюючи механічні коливання і утворюючи ультразвукові хвилі.
Зворотний ефект полягає в тому, що ультразвук викликає деформацію кераміки і кристала. При цьому виникає електрична напруга, яке можна точно виміряти. Таким чином, п'єзоелементи служать одночасно генераторами і приймачами ультразвуку.
Датчик УЗД містить сотні дрібних п'єзокристал-перетворювачів, які працюють в однаковому режимі. Для фокусування ультразвуку на певній глибині використовується фокусуються або акустична лінза. Максимальна чіткість зображення при ультразвукової діагностики виходить при попаданні досліджуваного органу в фокусну зону.
Електричні контакти розташовані на передній і задній стороні генератора коливань. Передня сторона, звернена до пацієнта, має узгоджувальний шар, що оптимізує передачу ультразвуку в тканини пацієнта. Задня сторона п'єзокристал покрита шаром, що поглинає ультразвук і перешкоджає його відображенню в різні боки.
Для оптимальної передачі УЗ-хвиль з твердої керамічної поверхні на м'які тканини пацієнта використовують спеціальний гель. УЗД-датчики дуже чутливий і дорогий вид медичного обладнання, тому вимагають дуже дбайливого і охайного ставлення при використанні. Важливе значення для збереження їх працездатності має і те, чим обробляють датчики УЗД після проведення сеансу діагностики.
типи датчиків
Існує два основних типи датчиків УЗД:
- механічні, які проводять сканування шляхом руху випромінювача (гойдання або обертання), такі датчики вважаються застарілими і зараз практично не використовуються в медицині;
- електронні виробляють розгортку електронним способом.
По розташуванню п'єзоелектричних елементів УЗ-датчики діляться на 3 типи:
- лінійні - елементи розташовуються по прямій лінії групами або окремо і випромінюють паралельні хвилі з отриманням прямокутного зображення. Використовуються для обстеження на невеликій глибині;
- секторні - ультразвукові хвилі розходяться у вигляді сектора, таким же виходить і зображення. Перевагою є отримання широкого поля огляду на великій глибині;
- конвексний - елементи розташовуються по дузі. Поєднує якості вищеописаних датчиків, отримуючи зображення прилеглої зони (як лінійний) і широкий огляд глибоких шарів (як секторний).