Ультразвук как средство отображения жизнедеятельности организма

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Ультразвук, как средство отображения жизнедеятельности организма

Л.К. Зубкова

Научный руководитель - Носова Т.В.

ультразвуковой медицинский диагностика

Как известно ультразвуковое исследование (УЗИ) - это наружное исследование организма человека с помощью ультразвуковых волн. В настоящее время такое исследование занимает ведущие позиции в диагностике большинства заболеваний органов брюшной полости: печень, желчный пузырь, поджелудочная железа, селезенка, кишечник; органы малого таза; почек; молочных желез; крупных и мелких сосудов, а также в выявлении пороков и аномалий развития плода.

Применение ультразвука в медицинской диагностике связано с возможностью получения отображения внутренних органов и структур. Основой метода является взаимодействие ультразвука с тканями тела человека. Получение изображения, при ультразвуковом исследовании, можно разделить на две части. Первая - излучение коротких ультразвуковых импульсов, направленное в исследуемые ткани, и второе - формирование изображения на основе отраженных сигналов. Ультразвуковое излучение основано на свойстве тканей организма отражать ультразвуковые волны. Любая среда мешает распространению ультразвука, в том числе и ткани нашего организма. Меньшая часть волн поглощается, а большая часть волн отражается. Максимальным отражателем считается воздух. Чтобы он не мешал получить полную картину отражения тканей внутренних органов, кожу перед ультразвуковым исследованием смазывают водным желе - оно выполняет функцию переходной среды. Картинка, которую мы видим на мониторе, и является отражением ультразвуковых волн от тканей внутренних органов.

Ультразвук распространяется в средах в виде чередующихся зон сжатия и расширения вещества. Звуковые волны, в том числе и ультразвуковые, характеризуются периодом колебания - временем, за которое молекула (частица) совершает одно полное колебание; частотой - числом колебаний в единицу времени; длиной - расстоянием между точками одной фазы и скоростью распространения, которая зависит главным образом от упругости и плотности среды. Длина волны обратно пропорциональна её частоте. Чем меньше длина волн, тем выше разрешающая способность ультразвукового аппарата. В системах медицинской ультразвуковой диагностики обычно используют частоты от 2 до 10 МГц. Разрешающая способность современных ультразвуковых аппаратов достигает 1-3 мм. Для исследования органов брюшной полости и забрюшинного пространства, а также полости малого таза используется частота 2,5 - 3,5 МГц, для исследования щитовидной железы используется частота 7,5 МГц.

В систему ультразвуковой диагностики входят генератор ультразвукових волн, ультразвуковые, линейные, конвексные и секторные датчики. Генератором ультразвукових волн является датчик или трансдюсор, который одновременно играет роль приемника отраженных эхосигналов. Ультразвуковой датчик представляет собой сложный датчик в качестве детектора. В него вмонтирована фиксирующая линза, которая дает возможность создать фокус на определенной глубине. Преимуществом линейного датчика является полное соответствие исследуемого органа положению самого трансдюсора на поверхности тела. Они используют частоту 5-15 МГц. Конвексный датчик использует частоту 1,8-7,5 МГц. Однако при использовании конвексных датчиков получаемое изображение по ширине на несколько сантиметров больше размеров самого датчика. Обычно используется для исследования глубоко расположенных органов - органы брюшной полости и забрюшинного пространства, мочеполовой системы, тазобедренные суставы. Секторный датчик работает на частоте 1,5-5 Мгц. Имеет ещё большее несоответствие между размерами трансдюсора и получаемым изображением, поэтому используется преимущественно в тех случаях, когда необходимо с маленького участка тела получить большой обзор на глубине.

Отраженные эхосигналы поступают в усилитель и специальные системы реконструкции, после чего появляются на экране телевизионного монитора в виде изображения срезов тела, имеющие различные оттенки черно-белого цвета. Оптимальным является наличие не менее 64 градиентов цвета черно-белой шкалы. При позитивной регистрации максимальная интенсивность эхосигналов проявляется на экране белым цветом (эхопозитивные участки), а минимальная - чёрным (эхонегативные участки). При негативной регистрации наблюдается обратное положение. Выбор позитивной или негативной регистрации не имеет значения. Изображение, получаемое при исследовании, может быть разным в зависимости от режимов работы сканера. Выделяют следующие режимы: A-режим. Методика даёт информацию в виде одномерного изображения, где первая координата, это амплитуда отраженного сигнала от границы сред с разным акустическим сопротивлением, а вторая расстояние до этой границы. B-режим. Методика даёт информацию в виде двухмерных серошкальных томографических изображений анатомических структур в масштабе реального времени, что позволяет оценивать их морфологическое состояние. M-режим. Методика даёт информацию в виде одномерного изображения. Дает информацию о виде кривых, отражающих амплитуду и скорость движения кардиальных структур.

Ультразвуковое исследование является методом медицинской визуализации, который начал применяться более 40 лет назад. В настоящее время медицина уже не представляет свое существование без данного метода диагностики. Медицинское оборудование, применяемое в ультразвуковом исследовании, набрало большого разнообразия в наше время. На примере возьмем УЗИ сканер «Сономед-500». Он представляет собой набор деталей: компьютер, датчики, набор режимов (А-режим, B-режим, M-режим) и аксессуары, в виде функциональной клавиатуры, ножной педали, биопсийного адаптера. Так же применяют гель для УЗИ «ECO Supergel». Этот продукт не содержит солей, растворим в воде, не вызывает раздражения и не повреждает датчики. Из новых технологий ультразвуковые аппараты появились и в косметологии, такие как «Ultra Lift», «Ultra Lift Pro» и «Ultra Lift C». Они позволяют проводить ультразвуковой пилинг, фонофорез, лечение начальных проявлений целлюлита, избавление от небольших локальных жировых отложений и т.д. В зависимости от функционального назначения приборы подразделяются на следующие основные типы: ЭТС -- эхотомоскопы (приборы, предназначенные, в основном, для исследования плода, органов брюшной полости и малого таза); ЭКС -- эхокардиоскопы (приборы, предназначенные для исследования сердца); ЭЭС -- эхоэнцелоскопы (приборы, предназначенные для исследования головного мозга); ЭОС -- эхоофтальмоскопы (приборы, предназначенные для исследования глаза).

УЗИ - широко распространенный метод диагностики. Он не подвергает пациента лучевой нагрузке и считается безвредным. Тем не менее, у ультразвукового исследования есть ряд ограничений. Метод не является стандартизованным, и качество исследования зависит от оборудования, на котором проводится исследование. Ультразвуковой метод прост и доступен, не имеет противопоказаний. УЗИ можно применять неоднократно в течение всего периода наблюдения за пациентом, в течение нескольких месяцев или лет. Более того, исследование можно повторять несколько раз в течение одного дня, если этого требует клиническая ситуация. Диагностическое ультразвуковое исследование плода признаётся безопасным, эффективным и в высокой степени гибким способом получением изображения, позволяющим выявить клинически существенную информацию о большинстве частей тела быстрым и рентабельным способом.

Размещено на Allbest.ru