Для того чтобы максимально эффективно эксплуатировать ультразвуковое оборудование, крайне важно уделить внимание подбору адекватных датчиков. В этом контексте мы обсудим многообразие ультразвуковых датчиков, предназначенных для специфических задач диагностики, выделим их ключевые характеристики и предложим советы по выбору идеального датчика для вашего устройства УЗИ. От того, насколько тщательно будет сделан выбор соответствующих датчиков, напрямую зависит эффективность работы ультразвукового аппарата.
Зачем нужен датчик УЗИ и что он представляет из себя?
В центре работы ультразвукового датчика, применяемого для диагностических целей в медицине, стоит производство ультразвуковых волн. Именно пьезоэлектрический элемент внутри этого датчика обеспечивает их создание и последующий прием, выполняя решающую функцию. Эти волны, взаимодействуя с тканями тела, отражаются обратно, создавая эхо, которое улавливается устройством для формирования изображения на экране УЗИ. Но область медицинской визуализации сталкивается с ограничениями в инновациях из-за длительного использования одного и того же типа материала для пьезоэлектрических элементов, несмотря на его ключевую роль в течение многих лет.
На рынке сегодня можно встретить ультразвуковые датчики самых разных форм, размеров и с функциями, предназначенными для удовлетворения специфических потребностей визуализации разных областей человеческого тела. Это разнообразие объясняется необходимостью подбора датчика с оптимальными параметрами для получения высококачественных изображений. Среди доступных вариантов находятся датчики, предназначенные для использования на внешней поверхности тела или органов, а также специализированные полостные датчики, которые предназначены для введения во внутренние полости тела, например, в прямую кишку или влагалище.
Конструкция ультразвуковых измерительных устройств определяется через комбинацию факторов, включая размещение пьезоэлектрических кристаллов, величину апертуры и частотные характеристики. Существует несколько ключевых типов таких устройств: линейные, конвексные (в том числе стандартные и миниатюрные версии) и фазированные секторные. На рынке также доступны разнообразные другие модификации этих измерительных инструментов.
Виды датчиков УЗИ и их назначение
Линейные ультразвуковые датчики, в которых используются пьезоэлектрические кристаллы, выстроенные в ряд, предназначены для создания 2D-изображений благодаря их прямоугольной зоне сканирования. Отличаются они высокой детализацией изображений, особенно в области близкого действия. Различные медицинские процедуры и исследования, такие как диагностика сосудов, ультразвуковое наблюдение за процессом катетеризации сосудов, выполнение региональных анестезий, а также изучение молочных и щитовидных желёз, мышц, сухожилий, суставов, и других поверхностных органов, а также использование в ходе хирургических операций и лапароскопии, становятся возможными благодаря применению этих датчиков. С их помощью можно достичь высокой точности в диапазоне центральной частоты от 2,5 до 12 МГц, что делает их незаменимым инструментом в медицинской диагностике и лечении.
Используется конвексный ультразвуковой датчик, который благодаря своей выпуклой форме и пьезоэлектрическим кристаллам, расположенным по кривой, позволяет эффективно исследовать глубокие структуры организма, такие как молочные и щитовидные железы, а также сосуды, в том числе сонные артерии. Это достигается за счет того, что форма датчика способствует лучшей визуализации объектов исследования даже при усложнении условий из-за увеличения глубины, что может привести к снижению разрешающей способности изображения.
В дополнение, обладая широким диапазоном апертуры и центральной частотой в пределах 7,5 до 11 МГц, линейный 3D/4D датчик открывает новые возможности для проведения исследований в трехмерном и четырехмерном форматах. Это значительно расширяет границы возможного анализа и изучения, обеспечивая более глубокое понимание изучаемых объектов.
Использование конвексного датчика, предназначенного для создания изображений в двух или трех/четырех измерениях, напрямую влияет на его центральную частоту и диапазон сканирования. Если датчик рассчитан на формирование 2D-изображений, его апертура будет более широкой, а рабочая частота будет варьироваться между 2,5 и 7,5 МГц.
Такие датчики находят свое применение в изучении внутренних органов как у взрослых, так и у детей, включая брюшную полость, органы малого таза, а также в обследовании плода.
В то время как датчики, способные генерировать 3D/4D-изображения, также обладают расширенной апертурой, но их центральная частота находится в пределах от 3,5 до 6,5 МГц. Эти устройства используются не только для обследования плода, но и для детального изучения брюшной полости и органов малого таза.
В области медицины, особенно в практике неонатологии и педиатрии, часто используются датчики с малой апертурой, известные как микроконвексные. Они ценятся за компактные размеры.
Существует также категория секторных фазированных датчиков, которые выделяются благодаря уникальной фазированной конфигурации их пьезоэлементов. Их отличительной чертой является сканирование в форме, напоминающей треугольник, с центральной частотой в диапазоне от 2 до 7,5 МГц. Несмотря на то что разрешение этих датчиков в поверхностных слоях оставляет желать лучшего, они способны обеспечивать превосходное визуализирование объектов на значительной глубине, а также дают возможность детального рассмотрения структур сквозь узкие промежутки между ребрами.
В ассортименте рынка присутствует множество типов ультразвуковых устройств для измерения. Среди них выделяется секторный фазированный ультразвуковой датчик, который применяется в широком спектре областей, включая исследования. Этот инструмент активно используется для анализа состояния сердца, внутренних органов брюшной полости и мозга как у взрослых, так и у детей. В случае исследований детских органов предпочтение отдаётся датчикам с повышенной частотой (5 или 7,5 МГц), что обусловлено необходимостью получения более чёткого изображения маленьких органов.
Для анализа потока крови применяют так называемые карандашные датчики, известные как CW-датчики.
Эти специализированные ультразвуковые датчики, работающие в диапазоне частот от 3,5 до 11,5 МГц, разработаны для детального изучения полых структур тела, таких как внутренние полости и каналы. Их отличает меньший размер сканируемой зоны и ограниченная апертура, а также частота в пределах 2-8 МГц. В их числе находятся датчики, предназначенные для гинекологических осмотров, а также для исследований ректальной и ректально-вагинальной областей.
Выбор датчика УЗИ
Когда вы рассматриваете покупку ультразвукового датчика, не забудьте проверить его совместимость с вашим оборудованием. Для этого внимательно ознакомьтесь с руководством пользователя или свяжитесь с нашими консультантами для получения дополнительной информации. Важным аспектом является учет специфических типов датчиков, например, (трансэзофагеальных) чреспищеводных, которые используются в кардиологии для получения высококачественных изображений сердца через пищевод благодаря их небольшой апертуре. Эти датчики обычно работают на частотах от 3 до 10 МГц.
Также доступны датчики, предназначенные для использования в хирургии, включая лапароскопические модели. Чтобы получить качественные изображения на малых глубинах, необходимо использовать ультразвуковые волны с высокой частотой, превышающей 7,5 МГц, хотя это и сократит дальность их проникновения до менее чем 20 см. В отличие от этого, использование волн с частотой между 2,5 и 7,5 МГц способствует более глубокому проникновению в структуры, но может привести к снижению четкости получаемых изображений. Важным аспектом эксплуатации ультразвуковой диагностической системы является тщательный уход за ее датчиком, который играет центральную роль в функционировании аппарата. Обнаружение теней на дисплее устройства может указывать на нарушения в работе кристалла датчика, что неминуемо влияет на его способность адекватно выполнять свои функции. Если на экране появляется черная полоса, это может указывать на износ кристалла в датчике. Чтобы увеличить продолжительность работы ультразвукового устройства и предотвратить замену датчика, важно строго следовать указаниям по его техническому обслуживанию. Важно избегать физического воздействия на датчик, такого как удары, падения или броски. Также следите за тем, чтобы не повредить кабель датчика, обращаясь с ним аккуратно. После каждого использования необходимо аккуратно удалять гель с датчика, при этом избегая использования растворов на спиртовой основе.