Как работает УЗИ аппарат

Ультразвуковая диагностика — это метод медицинской визуализации, использующий звуковые волны для исследования внутренних органов тела в диагностических или терапевтических целях. Звуковые волны проходят через тело и преобразуются в изображение, отображающее состояние и границы жидкостей, мягких тканей и внутренних органов. Это позволяет медицинскому персоналу выявлять проблемы и определять планы лечения.

С помощью медицинской ультразвуковой визуализации врачи могут диагностировать проблемы с внутренними органами и источники воспаления или боли в организме. Кроме того, ультразвуковая визуализация является наиболее распространенным методом обследования беременных женщин для мониторинга роста плода.

Этот метод использует ультразвуковые волны — звуковые волны очень высокой частоты, которые не воспринимаются человеческим ухом.

В чем разница между ультразвуком и сонографией?

Многие люди считают термины «ультразвук» и «сонография» синонимами. Хотя они схожи, между ними есть различия.

Ультразвуковая процедура может быть как диагностической, так и терапевтической. В диагностическом применении она используется для получения изображений, тогда как в терапевтическом — изображения не создаются. Типичные терапевтические применения включают доставку глубокого тепла к мягким тканям.

Сонография — это термин, используемый для обозначения применения ультразвуковой технологии с целью получения изображений. Когда ультразвук используется для диагностики и создания изображения, этот метод называется сонографией.

Созданное изображение называется сонограммой, а специалист, проводящий ультразвуковое исследование, — сонографистом.

Краткая история появления УЗИ аппарата

Хотя концепция ультразвуковых волн была установлена более 100 лет назад, использование этой науки в медицине было принято после Второй мировой войны. Некоторые из наиболее значимых дат в эволюции ультразвуковой технологии:

• 1947 год: Австрийский врач Карл Дуссик вместе со своим братом-физиком Фридериком использовали ультразвук для визуализации мозговых желудочков, что стало прорывом в медицинской ультразвуковой визуализации.
• 1949 год: Джордж Людвиг применил ультразвуковую визуализацию для анализа желчных камней в мягких тканях, что способствовало дальнейшему использованию ультразвуковых волн для точной диагностики медицинских состояний.
• 1963 год: Ультразвуковая визуализация нашла коммерческое применение в медицине с появлением устройств в режиме яркости (Brightness Mode), которые помогали формировать двумерное изображение тканей и органов.
• 1980-е годы: Ультразвуковые сканеры начали использовать принципы эффекта Доплера для создания цветного допплеровского ультразвука, позволяющего визуализировать и измерять кровоток через кровеносные сосуды.

Как работает УЗИ аппарат?

Ультразвуковой аппарат использует высокочастотные звуковые волны, которые направляются в тело пациента. Эти волны проникают через кожу и отражаются от внутренних органов и тканей.

Когда звуковые волны отражаются, аппарат фиксирует эти отраженные сигналы. Затем он анализирует их характеристики и формирует визуализацию внутренних структур организма.

Теперь вы, возможно, задаетесь вопросом: почему одни органы пропускают волны, а другие отражают?

Это зависит от частоты ультразвуковой волны.

Чем выше частота, тем короче длина волны и тем сильнее ослабление сигнала.

Снижение частоты уменьшает поглощение волн тканями, что позволяет исследовать глубокие структуры организма.

Напротив, увеличение частоты позволяет изучать поверхностные структуры тела с высокой детализацией.

Частоты ультразвуковых волн для различных областей тела:
• 2,5 МГц – используется для обследования глубоких структур, включая абдоминальные органы, акушерские и гинекологические исследования.
• 3,5 МГц – применяется для общих абдоминальных исследований, в акушерстве и гинекологии.
• 5 МГц – подходит для исследования кровеносной системы, лимфатических узлов, органов малого таза и молочных желез.
• 7,5 МГц – используется для исследования молочных желез и щитовидной железы
• 10 МГц – применяется для диагностики молочных желез, щитовидной железы, поверхностных вен и новообразований, а также для исследования опорно-двигательного аппарата.
• 15 МГц – наивысшая частота, используемая в диагностике мышц, суставов и поверхностных новообразований.

Из чего состоит ультразвуковой сканер?

За последние десятилетия ультразвуковая аппаратура значительно эволюционировала: устройства стали более компактными, а изображения – более детализированными и качественными.

Стандартный ультразвуковой аппарат включает в себя следующие компоненты:

• Преобразователь (УЗИ датчик)

  
  

  Это основной элемент ультразвуковой системы. Он испускает звуковые волны и принимает их отражения. Если вы видели ультразвуковую диагностику, то, вероятно, заметили небольшой ручной датчик, который перемещает врач или техник. В ранних моделях ультразвуковых аппаратов использовались раздельные устройства для генерации и приема звуковых волн. Современные преобразователи совмещают обе функции.

• Центральный процессор

  
  
  Центральный процессор – это “мозг” ультразвукового аппарата. Он:
  • управляет сигналами, поступающими от преобразователя;
  • обрабатывает электрические импульсы;
  • преобразует их в визуальное изображение, которое затем отображается на экране.

• Дисплей (монитор)

  
  
  Экран отображает изображение, полученное с преобразователя. Это позволяет:
  • врачу анализировать внутренние структуры организма;
  • технику точно позиционировать датчик в нужной области для исследования.

• Панель управления

  
  
  Конфигурация панели управления сильно отличается в зависимости от модели аппарата и производителя.
  • Элементы управления могут выглядеть по-разному и находиться в различных местах.
  • Простые функции, такие как фокусировка и глубина, могут быть реализованы разными способами:
    • Кнопка (soft key)
    • Поворотный регулятор (dial)
    • Переключатель (paddle)
    • Сенсорное управление на экране

• Клавиатура

  
  

  Клавиатура используется во время ультразвуковых исследований для ввода данных пациента. Занесение информации в систему позволяет сохранять полученные изображения в истории болезни пациента, обеспечивая точность медицинских записей. Все данные хранятся в цифровом формате, что облегчает доступ к ним в будущем.

• Принтер

  
  

  Принтер используется для распечатки снимков ультразвукового исследования.

  Печать может потребоваться:
  • другому врачу для дальнейшего анализа;
  • для хранения изображения в медицинской карте пациента;
  • будущим родителям в качестве первого фото их ребенка.

Какие существуют виды УЗИ аппаратов?

• Портативные УЗИ аппараты

  Компактные и легкие – удобны для экстренной медицины и работы в удаленных регионах с ограниченным доступом к медицине. Долговечные аккумуляторы обеспечивают работу без постоянного подключения к сети. Беспроводное соединение позволяет легко передавать данные в медицинские системы.

  
  Применение:
  • Скорая помощь и мобильные бригады
  • Выездные консультации
  • Военная и полевая медицина

• Стационарные аппараты на передвижных тележках

  Комбинируют портативность и расширенный функционал. Имеют большие экраны и высокое качество изображения по сравнению с портативными моделями. Используются в различных отделениях больниц, клиниках и частных кабинетах.

  
  Применение:
  • Общая диагностика
  • Кардиология, гинекология, урология
  • Хирургические процедуры
• Ультразвуковые аппараты премиального уровня

  Топовые модели с улучшенным качеством изображения и передовыми технологиями. Поддерживают 3D/4D-визуализацию и Допплеровское картирование для детального анализа. Применяются в специализированных медицинских центрах и крупных больницах.

  
  Применение:
  • Неонатология и пренатальная диагностика
  • Онкология и сосудистая хирургия
  • Высокоточная диагностика сложных патологий

Применение ультразвука в медицине

Ультразвуковые аппараты используются во множестве медицинских областей. Ниже перечислены основные случаи применения.

Акушерство и гинекология (OBGYN)

В области акушерства и гинекологии ультразвук используется для:

• исследования развития плода на разных этапах беременности;
• определения размера плода и срока родов;
• выявления многоплодной беременности (например, двойня, тройня);
• определения пола ребенка;
• диагностики патологий беременности (например, внематочной беременности, когда эмбрион прикрепляется в фаллопиевой трубе вместо матки);
• диагностики опухолей и кист яичников, даже при отсутствии беременности.

Урология

Ультразвук является основным методом диагностики камней в почках.

• Используется для исследования кровотока в почках и выявления других заболеваний мочевыделительной системы.
• Может помочь в ранней диагностике рака предстательной железы и предотвращении злокачественных новообразований.

Ультразвук в кардиологии

Кардиологические ультразвуковые аппараты помогают определить, насколько здорово функционирует сердце, исследуя кровоток через сердечные камеры. Позволяют выявить патологии и заболевания сердца, такие как врожденные пороки или воспаления.

• Ультразвуковая диагностика помогает обнаружить закупорки в сердце или прилегающих артериях.
• Используется для мониторинга кровообращения и состояния сосудов.

Биопсия и зондирование под контролем ультразвука

Ультразвук применяется в хирургии и онкологии для направленного введения инструментов:

• Биопсия под контролем УЗИ позволяет хирургам точно направлять иглы и инструменты при заборе образцов тканей.
• Чреспищеводная эхокардиография (TEE) используется для получения детального изображения сердца с помощью зонда, введенного в пищевод.
• Трансректальный ультразвук (TRUS) применяется для исследования простаты у мужчин через прямую кишку.
• Трансвагинальное УЗИ позволяет исследовать матку и яичники у женщин с помощью вагинального датчика.

Дополнительные области применения ультразвука

Помимо перечисленного, ультразвуковая диагностика используется для исследования:

• Сонных артерий (оценка кровотока и выявление атеросклероза)
• Щитовидной железы (диагностика узлов, кист и опухолей)
• Кровяных клеток (изучение гемодинамики)
• Глаз (выявление заболеваний глазного яблока и сетчатки)
• Поджелудочной железы (диагностика воспалений и опухолей)
• Селезенки (анализ изменений структуры)
• Печени и желчного пузыря (выявление камней, кист и опухолей)

У новорожденных ультразвук используется для исследования:

• Тазобедренных суставов (выявление дисплазии)
• Головного мозга (по родничкам, пока кости черепа не срослись)
• Позвоночника (диагностика врожденных патологий)

Преимущества ультразвуковой диагностики

Ультразвуковые методы имеют больше преимуществ по сравнению с другими методами медицинской визуализации.

• Неинвазивность – процедура проводится без проколов и хирургического вмешательства.
• Безболезненность – ультразвук не вызывает дискомфорта у пациента.
• Отсутствие радиации – в отличие от рентгена и КТ, ультразвук не использует ионизирующее излучение, что делает его безопасным даже при частом применении.
• Доступность и низкая стоимость – ультразвуковые исследования более экономичны и широко распространены.
• Высокая информативность при изучении мягких тканей – УЗИ позволяет анализировать структуры, которые не видны на рентгене.
• Оценка кровотока без инвазивного вмешательства – уникальное преимущество метода.
• Безопасность для беременных – ультразвук не оказывает вредного воздействия на плод и будущую мать.
• Реальное время – возможность мгновенного получения результатов делает метод удобным для пункций, биопсий и удаления жидкости.

Есть ли недостатки у УЗИ?

Ультразвук считается одним из самых безопасных методов медицинской диагностики.

• Отсутствуют известные риски или побочные эффекты.
• Нет ионизирующего излучения, поэтому не возникает опасности радиоактивного воздействия.
• Нет риска заражения, так как это неинвазивная процедура.

Как проходит стандартное ультразвуковое исследование?

Процедура ультразвукового исследования проста и безболезненна. 

1. Пациент ложится на стол для обследования, чаще всего лицом вверх.

2. Сонографист (специалист по УЗИ) регулирует положение пациента и стола в зависимости от типа проводимого исследования.

3. После того как пациент находится в правильном положении, сонографист наносит гель на водной основе на исследуемую область.

Сколько стоит УЗИ аппарат?

Цена ультразвуковых аппаратов зависит от типа устройства, его состояния (новый или б/у) и характеристик.

Интересный факт: многие УЗИ-аппараты, которые используются в кабинетах врачей и отделениях неотложной помощи, являются восстановленными (refurbished).

Цены на новые ультразвуковые аппараты (в России мы поставляем оборудование в рублях, но поставщики закупают все, как правило, в валюте, поэтому мы напишем эквивалент цены в долларах)

• Бюджетные модели начинаются от $10 000.
• Флагманские модели с расширенными функциями могут стоить от $50 000 и выше.
• Общие УЗИ-аппараты находятся в дешевом сегменте.
• Специализированные аппараты с дополнительными датчиками – на высоком ценовом уровне.

Где купить ультразвуковой аппарат?

Спектр Медицина – один из крупнейших поставщиков УЗИ-оборудования.

Аппараты, используемые в крупных больницах и небольших клиниках, часто поставляются именно нашей компанией.

В Спектр Медицина можно купить как новые, так и восстановленные аппараты. 

Для тех, кто не может сделать крупное единовременное вложение, компания предоставляет варианты финансирования.

Почему важно учитывать цену ультразвукового аппарата?

УЗИ-аппарат может стать отличным дополнением к существующему парку медицинского оборудования. Однако при покупке важно учитывать стоимость, так как цены на ультразвуковые аппараты сильно различаются. 

Хорошая новость:
• Существует УЗИ-аппарат на любой бюджет – от экономичных моделей до премиального оборудования.
• Можно выбрать новый или восстановленный (refurbished) аппарат.