Как устроены и работают УЗИ аппараты?

Особенности функционирования вышеназванных приборов.

Датчик ультразвукового типа – это основной элемент любого такого устройства. Эта составная часть формирует, а также улавливает ультразвук, функционируя на принципе пьезоэлектрического эффекта, который был найден братьями Кюри.

Нередко датчики создаются на основе специальных кристаллов, происхождение которых даёт им возможность под влиянием электрических импульсов генерировать ультразвук. Кристаллы “работают” и в обратном направлении – после получения отражённого ультразвука они превращают его в сигнал, который, в свою очередь, трансформируется на мониторе в изображение.

Используемые на сегодняшний день УЗИ системы показывают картинки в 2D, 3D и даже 4D форматах, чего нельзя сказать о первых устройствах – принцип работы последних заключался в построении одномерной системы координат. Тогда о демонстрации изображения не могло идти и речи – медицинские специалисты видели лишь график, похожий на тот, который выводится на экран осциллографа. При измерении интенсивности звука становилась доступна возможность оценить текущее состояние тканей пациента. В настоящее время данный способ, именуемый А-режимом, применяется офтальмологами.

Как ультразвук помогает лицезреть скрытое для человеческих глаз явление? Всё дело в том, что твёрдые тела, жидкости, а также газы проявляют неодинаковую реакцию по отношению к звуковой волне. Ткани и кости имеют способность поглощать, пропускать, рассеивать и отражать ультразвук. Прибор направляет в тело специальные импульсы, после чего получает отражённые данные. Обработка последних выполняется процессором, который, обладая информацией о скорости ультразвука и периоде движения волны, определяет примерное расстояние до объекта, а также осуществляет построение его модели. Всё вышесказанное занимает меньше секунды.

Обычно итоги УЗИ отображаются на мониторе в чёрном-белом формате, поскольку человеческий глаз лучше всего различает конкретно эти цвета. Ткани костного типа, которые по сравнению с остальными выделяются лучшим отражением звука, имеют белый цвет. Мягкие ткани показываются оттенками серого цвета.