Как выбрать УЗИ аппарат? Как работает, принцип работы?

Аппараты для ультразвуковых исследований

Аппараты УЗИ представляют собой особую категорию специализированного оборудования, предназначенного для неинвазивного исследования внутренних структур организма, с целью выявления имеющихся патологий. Ультразвуковая диагностика обладает рядом преимуществ, по сравнению, например, с рентгенографическим исследованием. Она более безопасна – в ходе проведения процедуры УЗИ отсутствует воздействие ионизирующего излучения. Кроме этого, процесс сканирования можно наблюдать в режиме реального времени, с отслеживанием динамики результатов. Наличие таких возможностей оборудования имеет жизненно важное значение в диагностике критических состояний (инсульт, внутреннее кровотечение, серьёзные повреждения жизненно важных органов)

Однозначно определить какой аппарат УЗИ лучше сложно. Чтобы правильно выбрать УЗИ нужно понимать потребности конкретного медицинского учреждения, специфику и направление исследований, количество пациентов и множество других важных параметров - принцип работы и устройство. Подробнее расскажем в этой статье!

Принцип работы и устройство УЗИ

Специфика функционирования оборудования для ультразвуковой диагностики строится, в основном, на способности биологических структур к пропусканию и отражению ультразвуковых волн высокой частотности. Особый излучатель генерирует волны необходимых параметров, которые проникают сквозь ткани. Неоднородность определённых структур вызывает изменения скорости эхосигнала. Отражённые волны улавливаются датчиком устройства, а специальное программное обеспечение преобразует их в “картинку” на мониторе. Выведение сигнала в визуальную форму может осуществляться в различных форматах: эластография, допплерография, режим 3D, комбинированные версии и др.

Стандартная конструкция стационарного УЗИ-оборудования включает в себя:

• аппаратный блок (технологическая составляющая – электроника, “железо” функциональные опции);
• сенсорный дисплей;
• панель управления (кнопочное, трек-бол);
• разъёмы для ультразвуковых датчиков;
• динамики;
• держатели для геля;
• держатели для датчиков.

Существует мнение, что качество получаемого при сканировании изображения напрямую зависит от показателя мощности устройства для ультразвукового исследования. Данный параметр, несомненно, важен, как и ряд второстепенных составляющих. Но ключевую роль для получения чёткого, качественного, детализированного изображения играет установленное на устройстве программное обеспечение.

Типы и виды оборудования для УЗИ

Аппараты ультразвуковых исследований подразделяются на оборудование универсального назначения, подходящее для осуществления стандартного диагностирования и специализированные устройства для проведения направленных обследований в определённой сфере (гинекология, кардиология и др.), нестандартных условиях (реанимация, операционная, “на дому”, в транспортировочном отделении автомобиля “скорой помощи”).

Основное отличие узконаправленных устройств для УЗ-исследования от стандартной версии состоит в присутствии специальных алгоритмов обрабатывания сигнала, обеспечивающих лучшую визуализацию конкретных изучаемых тканей, поддержке работы особых датчиков и опций, актуальных для максимально информативной диагностики в заявленной области.

Однако это далеко не полный спектр вариативности УЗ-оборудования. Ниже представлено более развёрнутое описание его функциональных особенностей и отличий.

 

По основным параметрам и предназначению

В соответствии с предполагаемым типом исследований оборудование для УЗ-диагностики может выпускаться в следующих решениях:

• Ультразвуковые сканеры. Стандартный базовый тип оборудования для УЗИ. Функционирует в двух режимах, обеспечивая возможность создания как двумерного изображения (В-режим), так и одномерной яркостной эхограммы с динамикой по времени (М-режим). Режимы могут сочетаться (В+М). Изображение чаще всего чёрно-белое.
• УЗИ аппараты со спектральным допплером. Данный вид оборудования ещё называют дуплексным. Основное отличие от базовой версии УЗ-сканера такого прибора состоит в том, что, помимо двумерных изображений и эхограмм он может оценивать параметры движения кровотока допплеровским методом (с отслеживанием УЗ сигнала от подвижных биологических составляющих – в данной ситуации клеток крови, и изменений этих параметров в течение времени). Режим спектрального анализа интенсивности движения крови в кровеносной системе обозначается литерой D. Исследование данного спектра проводится с использованием импульсно-волновых и непрерывно-волновых допплеров. Режимы функционирования устройства: В, М, D, а также сочетанные их варианты – В+М, В+В, В+D.
• Ультразвуковые системы с цветовым допплеровским картированием. Их иногда ещё называют УЗИ аппаратами с цветным допплером. Это высокофункциональное оборудование с расширенным набором опций. Наряду с режимами, присутствующими у обычных сканеров с наличием спектрального допплера, приборы данного класса могут отображать двухмерную проекцию распределения интенсивности скоростей движения крови, выделяя их цветом на двухмерной стандартной визуализации тканей.

Допплеровское картирование в цветовом решении обозначается аббревиатурой CFM.

Режимы работы: В+М, В+В, В+D (дуплекс), В+D+CFM (триплекс), плюс дополнительные спецрежимы – трёхмерное изображение, тканевый (TD) и энергетический (PD) допплер.

 

• Офтальмологические ультразвуковые приборы (эхоофтальмометры). Применяются для визуализирования внутренних глазных структур посредством создания двухмерного или одномерного изображения.

Режимы работы: В, D и А (одномерное эхограммное изображение, отображающее амплитуды сигналов различной глубины).

• Фетальные мониторы. Приборы ультразвуковой диагностики, предназначением которых является фиксация (измерение) показателей частоты сокращений сердца плода и статистический анализ их изменения посредством допплеровского метода.
• УЗИ аппараты для внутрисосудистых исследований. Редко встречающаяся разновидность узкоспециализированных приборов, оснащённая специальными датчиками для инвазивной диагностики состояния сосудов. Режим функционирования – В.
• Приборы для транскраниальных обследований (эхоэнцефалоскопы). Специальное УЗИ оборудование для обследования структур мозга. Диагностика с помощью эхоэнцефалоскопа осуществляется, как правило, сквозь височную кость. Режимы функционирования – А, А + D.
• Приборы для обследования носовых и лобных пазух (синускопы). Специализированное УЗИ оборудование, с помощью которого осуществляется обследование лобных и гайморовых пазух. При наличии внутри данных полостей патогенного секрета, степень заполнения отображается на мониторе визуально. С помощью синускопа можно своевременно выявить ранние стадии гайморита, воспаление носовых пазух, синусит и др. Режимы работы – А.
• Приборы для ветеринарии. Специальное оборудование данного направления выпускается нечасто. Стандартная практика – использование универсальных приборов с датчиками специализированного ветеринарного назначения. Режимы функционирования – В, М, D, CFM
• Приборы для литотрипсии. Особая разновидность УЗИ-оборудования – экстракорпорального использования. Являются функциональным элементом оборудования, предназначенного для деструктуризации конкрементов, обеспечивая возможность осуществления направленного воздействия на данные образования, а также контроль за процессом их разрушения.

Спектр задач, реализуемых с помощью описанного выше специализированного и универсального оборудования может варьироваться, в зависимости от подключаемых внешних устройств и датчиков, установленного программного обеспечения, технологических и интеллектуальных решений хранения и обработки информации.

По частоте

Показатели рабочей частоты подключаемых датчиков – одна из главных характеристик оборудования для ультразвуковых исследований. Чем она больше, тем выше качество получаемого изображения. Но в данной ситуации имеются и определённые минусы – глубина исследования уменьшается.

Необходимая частота подбирается врачом-диагностом в соответствии с расположением объектов, представляющих интерес для исследования.

По типу датчиков

Датчики для различных видов оборудования УЗИ могут различаться вариативностью исполнения, размерами, наличием тех или иных конструкционных элементов (в зависимости от производителя и назначения), размерами апертуры (контактной поверхности), расположением излучателей, но общая их технологическая составляющая во многом схожа. Ниже представлены основные их виды и области применения:

• Секторные механические датчики (sector mechanical probe). Обеспечивают получение объёмного и глубокого изображения. Рабочая частота – до 5МГц. Угловые параметры секторов сканирования обозначаются соответствующей маркировкой устройства.
• Линейные датчики (linear probe). Рабочая частота – от 5МГц до 15 МГц. Ширина апертуры достаточна для полного отображения любого органа. Глубина сканирования – до 11 см. Выдают чёткое, детальное изображение высокого разрешения. Во время диагностики необходимо использовать специальный гель, для обеспечения лучшего контакта с кожей. Линейные датчики используются для обследования поверхностных органов, сосудов конечностей и шеи, мягких тканей, лимфоузлов, диагностики проблем опорно-двигательного аппарата. Высоко востребованы в сфере неонатологии и педиатрии.
• Конвексные и микроконвексные датчики (convex или microconvex probe). Рабочая частота – до 7,5МГц, диагностическая глубина – до 25 см. Отображаемая картинка не очень широкая, с определённой степенью искажения. С помощью конвексных датчиков исследуют брюшную полость, органы малого таза.
• Фазированные секторные датчики (phased array probe). Рабочая область выполнена в форме решётки, сектора которой по отдельности дают возможность изменения угла сканирования (посредством независимого излучения и приёма УЗ-волн). Применяются для транскраниального исследования сосудов, средостения, плевры.
• Датчики с двухмерной решеткой: линейные, конвексные и секторные. Данные виды датчиков ещё называют матричными. За счёт наличия большего числа элементов с помощью таких датчиков можно получить изображение максимального разрешения и одновременно в разных проекциях.

 

По классу

В соответствии с наличием определённых технических параметров – максимальным числом транслирующих и приёмных каналов (чем оно больше, тем выше чувствительность и разрешающая способность устройства, и, соответственно, качество изображения) ультразвуковые сканеры подразделяются на следующие классы:

• Простые – до 16 каналов.
• Среднего класса – от 32 до 48 каналов.
• Повышенного класса – 64 канала.
• Высокого класса – 128, 256 каналов.
• Ультравысокого класса – 512 каналов.

УЗИ-оборудование последних двух классов дополнено возможностью цветового допплеровского картирования, компьютерной обработки сигнала.

 

Самые современные аппараты для ультразвукового исследования могут быть как стационарными, так и портативными, иметь в своём функционале широкий спектр диагностических возможностей, а также формировать и сохранять файлы с трёхмерным или трапециедальным изображением исследуемой области.

Самые лучшие аппараты УЗИ

Ниже вы можете ознакомиться с наиболее востребованными видами оборудования для проведения ультразвуковых исследований различных органов и структур организма.

Аппараты УЗИ экспертного класса

• SIEMENS ACUSON SC2000 – лучший выбор для ультразвукового исследования сердца и сосудов. Превосходное, качественное изображение и возможности максимально эффективной диагностики за счёт использования стандартных и расширенных режимов сканирования, включающего спектральный и цветовой допплеровский анализ.
• SIEMENS ACUSON JUNIPER – высокофункциональное УЗИ-оборудование с программируемым функционалом стандартных гинекологических исследований, с углом визуализации до 220 градусов, допплеровской объёмной детализацией изображения (4D).
• SIEMENS ACUSON NX3 ELITE – лучшее решение для плановой и направленной диагностики беременных, акушерства, гинекологии, неонатологии. Универсальные возможности для интеграции кардиомодуля, высокая пропускная способность. Выдаёт качественное, детальное изображение в формате 4D.
• SIEMENS ACUSON SEQUOIA – инновационное УЗИ оборудование премиум класса, предназначенное для проведения диагностики всех систем организма, включая, в том числе и абдоминальные исследования.

Портативные аппараты УЗИ

К разряду наиболее популярных моделей данного сегмента можно отнести портативный ультразвуковой аппарат SIEMENS ACUSON FREESTYLE, а также переносной SIEMENS ACUSON P500.Портативные версии УЗИ оборудования актуальны для применения в сложных условиях, например, для экстренной диагностики при оказании скорой помощи. Огромный выбор современных портативных приборов УЗИ, с различными степенями функциональности не позволяет определить лучший из них, в смысле рейтинга. Здесь каждый может составить собственное мнение, опираясь на технические характеристики конкретных приборов и предполагаемые задачи. Определяющее значение в данной ситуации имеет наличие у устройства высокоинтеллектуальных режимов, возможности подключения соответствующих датчиков, и параметры разрешения изображения. Подобный подход актуален и в отношении стационарных моделей.