УЗИ

1. Что такое ультразвук, его амплитудно-частотные характеристики

Ультразву́к — звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемых человеческим ухом, обычно, под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 герц.

2. Генерация ультразвуковых колебаний

Для излучения и приема ультразвука используется прямой и обратный пьезоэлектрический эффект, соответственно. При прямом пьезоэффекте электрический импульс подается на кристалл и вызывает его деформацию, которая сопровождается распространяющимся колебанием частиц прилежащей среды - генерацией ультразвука. При обратном пьезоэффекте отраженные от объекта ультразвуковые лучи деформируют кристалл, в результате чего возникает разность потенциалов, в которой закодированы параметры ультразвука.

Обычно, активный элемент преобразователя представляет собой тонкий пьезокерамический элемент или пьезокомпозитный излучатель круглой, квадратной или прямоугольной формы, который преобразует электрическую энергию в механическую (ультразвуковые вибрации), и наоборот. При возбуждении элемента электрическим импульсом генерируются звуковые волны, когда элемент начинает вибрировать под воздействием эхо-сигналов, образуется напряжение. Активный элемент, часто называемый кристаллом, защищен износостойкой накладкой или акустической линзой и блоком из демпфирующего материала, служащего для остановки вибраций в преобразователе после испускания импульса. Ультразвуковой блок вставляется в корпус с помощью соответствующих электрических контактов. Все стандартные преобразователи: контактные, наклонные, с линией задержки и иммерсионные ПЭП используют данную базовую конструкцию. Раздельно-совмещенные преобразователи, обычно используемые для коррозионного мониторинга, отличаются тем, что их излучающий и принимающий элементы разделены шумозащитным экраном и встроенной линией задержки вместо износостойкой накладки или линзы.

3. Основные физические эффекты взаимодействия ультразвука с частицами вещества

Интерференция электромагнитных волн - перераспределение интенсивности света в результате наложения нескольких световых волн. 

Дифра́кция во́лн — явление, которое проявляет себя как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн.

4. Формы сканирование

Форма среза, получаемая при использовании различных датчиков

1. Линейный датчик. Срезы при использовании таких датчиков имеют форму прямоугольников. Эти датчики наиболее удобны в акушерских исследованиях, а также при исследовании щитовидной и молочных желез

2. Секторный датчик. Срезы имеют форму веера, почти треугольного. Эти датчики удобно использовать при наличии очень небольшого по площади, доступного для исследования пространства. Они использу­ются для исследования верхних отделов брюшной полости, а также в гинекологии и кардиологии.

3. Конвексный датчик. Получаемый срез имеет форму, промежуточную между формой среза линейного и секторного датчиков, и используется для сканирования всех частей тела, кроме эхокардиографии.

5. Режимы сканирования

1. А-режим. При работе в А-режиме от­раженные сигналы изображаются в виде пиков, при этом можно изме­рить расстояние между двумя различ­ными структурами. Сама структура в этом режиме не изобража­ется, однако подобный принцип ис­пользуется и при получении двухмер­ного изображения.

2. В-режим. В этом режиме все ткани, через которые проходит ультразвуко­вой луч, получают отображение на эк­ране. Получаемые двухмерные изобра­жения называются изображениями в В-режиме или срезами в В-режиме. При быстром чередовании В-срезом получается видеомониторное наблюдение.

3. Видеомониторное наблюдение (режим реального времени). Этот ре­жим дает чередование изображений различных частей тела, распола­гающихся под датчиком, в том порядке, как проводилось сканирование. Изображение меняется при любом движении датчика или любом изме­нении положения тела (например, при движении плода или пульсации артерии). Движения отображаются на мониторе в реальном времени. В большинстве приборов, работающих в режиме реального времени, возможно «заморозить» изображение и держать его неподвижным с це­лью изучения или проведения измерений.

4. М-режим является еще одним способом отображения движения. В ре­зультате получается волнистая линия. Этот режим обычно использует­ся в кардиологии.