Каталог
Москва и МО
Напишите нам

УЗИ: как это работает?

Факты
#История медицины #Познавательно

Следующий метод послойной диагностики человеческого организма, который мы рассмотрим, УЗИ. Ультразвуковое исследование считается наиболее удобным и безопасным, так как при нем не применяется ионизирующее излучение (рентгеновские лучи).

Ультразвуковое исследование, или УЗИ – это визуальный метод диагностики, в котором используются звуковые волны высокой частоты, позволяющие получить изображение органов тела в реальном времени.


Узи аппарат

Рисунок 1 - Как выглядит Узи аппарат

Итак, что такое ультразвук и почему его используют в УЗ-исследованиях?

Ультразвуковые волны – это высокочастотные звуковые колебания, (20000 и более колебаний/сек). Человеческое ухо такую частоту не воспринимает, максимум, что мы можем –  20 кГц. Тогда как частота аппарата для УЗИ колеблется от 2 до 10 МГц.

Ультразвук – это акустические колебания с частотой выше слышимых человеку 20 кГц.

Карл Теодор Дуссик, врач из Австрии, стал первым, кто провел исследования по применению ультразвуковых волн при диагностике состояния головного мозга. Случилось это в 1942 году. В 1950-х годах шотландский профессор Ян Дональд представил практическую методику обследования человеческого тела с помощью ультразвука. Данная методика стала основой для УЗ-исследований. Так, стало известно, что органы и ткани по-разному взаимодействуют с ультразвуковыми волнами: отражают, гасят или пропускают через себя. Причем современные технологии ультразвукового исследования способны предоставить врачу-диагносту не только двухмерное, но и трехмерное изображение. Что облегчает постановку диагноза или наблюдение за проводимой терапией и ее эффектом.

 

Но как именно работает УЗИ-аппарат?

В аппарате для проведения УЗИ присутствуют кристаллы пьезоэлектрических элементов. Их особенность в том, что при воздействии на них электрозарядом (например, поместить их в электрическое поле), они в ответ способны генерировать звук высокой частоты, то есть посылать короткие высокочастотные импульсы. И чем выше частота напряжения, тем чаще вибрирует кристалл, возбуждая высокочастотные колебания в окружающей среде. Это работает и в другую сторону – пьезоэлектрические элементы отвечают на ультразвуковые волны электрическим зарядом. Поэтому в УЗ-аппарате присутствуют как источник, так и приемник ультразвуковых волн. Также, датчик УЗ-аппарата оснащен акустическим зеркалом и звукопоглощающим слоем.

Ультразвуковой сигнал, проходя через тело  человека, его органы и ткани, поглощается и отражается ими. Причем поглощение или отражение импульса зависит от плотности объектов, встречающихся на пути, и от скорости распространения звуковых волн. Импульсы подаются не так часто, времени между подачами хватает, чтобы эхо-волна вернулась, приемник успел ее уловить, сканировать и вывести результат. В эти интервалы вернувшиеся волны стимулируют пьезоэлементы в датчике, преобразуя акустическую волну в электрический заряд. В общем смысле датчик редко генерирует звук, а оставшееся время – это ожидание ответа. Время “в пути” переводится в расстояние от датчика до объекта исследования. А оно вс вою очередь становится основой для построения модели объекта. УЗ-волны в данном случае работают по типу челнока.

Приемник получает отраженные акустические волны, а компьютер, анализируя их в соответствии с силой и глубиной отражения, превращает после интерпретации в картинку “среза” ткани или органа, который мы видим на экране в реальном времени.

Изображение на УЗ-аппарате черно-белое, так как считается, что мы более восприимчивы к серому цвету и его оттенкам. Можем с точностью определить, где структура имеет иную плотность. Так, участки, которые отражают УЗ-волны, серые, белый цвет – показатель полностью отражающих эхо-волны тканей (скелет, камни в почках и мочевом пузыре), черный – это жидкости и пустоты. На данный момент доступно и вывод цветной картинки на экран УЗ-аппарата. Вкупе с допплеровской диагностикой (изменение частоты УЗ-волн в зависимости от движения направления и скорости эритроцитов, то есть кровотока) специалисты могут более точно поставить диагноз.

УЗИ применяется довольно широко как при диагностике, так и наблюдении за ходом терапии.


Узи при беременности

Рисунок 2 - В основном УЗИ применятеся при беременности

Чаще всего УЗИ применяют для диагностики состояний:

  • органов брюшной полости;
  • органов малого таза;
  • сердечно-сосудистой системы;
  • внутрипросветных образований (ЖКТ и кровеносные сосуды);
  • беременности;
  • глаз;
  • молочных желез;
  • щитовидной железы.

УЗИ – безопасный метод, который, в отличие от других способов “послойной” диагностики, можно использовать несколько раз в течение дня.