Сканеры для УЗИ

Среди всех средств медицинской интроскопии или, другими словами, средств визуализации внутренних органов и структур ультразвуковые диагностические приборы занимают особое место.

Классификация УЗИ аппаратов

Количество моделей ультразвуковых диагностических приборов, выпускаемых различными фирмами, достаточно велико, и для того, чтобы ориентироваться в этом многообразии, полезно ввести определенную классификацию приборов.

Естественно систематизировать УЗИ аппараты по функциональным возможностям и назначению, а также по техническому уровню и качеству выполняемых функций.

Имея в виду функциональные возможности и назначение, можно выделить универсальные и специализированные УЗ сканеры.

Универсальные приборы можно разделить на три основных типа в зависимости от используемых в них режимов работы. У нас можно заказать обслуживание УЗИ сканеров недорого.

1. Ультразвуковые сканеры. Приборы, предназначенные прежде всего для получения двухмерного черно-белого акустического изображения.

Основные режимы работы (modes):

— В (или 2D) — двухмерное изображение;

— М (или ТМ) — одномерная яркостная эхограмма с разверткой во времени.

Дополнительные режимы: В + В, В + М.

Пример УЗ сканера: ALOKA SSD-500, SSD-900.

2. УЗИ аппараты со спектральным допплером. Иногда они называются дуплексными приборами. Отличаются от обычных ультразвуковых сканеров тем, что дополнительно имеют возможность оценивать спектр скоростей кровотока допплеровским методом.

Основные режимы работы:

— B (2D);

— М (ТМ);

— D — спектральный анализ скоростей кровотока с использованием им-пульсноволнового допплера (PW) и в ряде случаев непрерывноволнового допплера (CW).

Дополнительные режимы: В + В, В + М, В + D (дуплексный).

Пример УЗ сканера: ALOKA SSD-1100, АЛОКА SSD-1400, SSD-1700.

3. Ультразвуковые системы с цветовым допплеровским картированием. Иногда они называются приборами с цветовым допплером. Это приборы с максимальным количеством функций. Помимо режимов, которые имеются в сканерах со спектральным допплером, этот класс приборов имеет возможность отображения двухмерного распределения скоростей кровотока, выделяемых цветом на двухмерном серошкальном изображении тканей.

Основные режимы работы:

— B (2D);

— М (ТМ);

— D (PW и CW);

— CFM — цветовое допплеровское картирование кровотока.

Дополнительные режимы: В + В, В + М, В + D (дуплексный), В + D + CFM (триплексный).

Помимо перечисленных могут использоваться специальные режимы:

— PD — энергетический допплер;

— TD — тканевый допплер;

— 3D — трехмерное изображение;

— тканевая (нативная) гармоника.

К группе специализированных ультразвуковых диагностических приборов относятся приборы достаточно ограниченного медицинского применения.

Пример УЗ сканера: ALOKA SSD-3500, SSD-4000, SSD-5000, SSD-5500

Офтальмологические ультразвуковые приборы (эхоофтальмометры). Это диагностические приборы для визуализации структур глаза, использующие двухмерное и (или) одномерное изображение.

Основные режимы работы:

— B(2D);

— А — одномерная эхограмма с отображением амплитуд сигналов на различных глубинах.

— D (PW и CW).

Фетальные мониторы. Ультразвуковые приборы, предназначенные для измерения частоты сердечных сокращений (ЧСС) плода допплеровским методом.

Основной режим работы: измерение ЧСС плода и статистическая оценка параметров изменения ЧСС.

УЗИ аппараты для внутрисосудистых исследований. Редко выпускаемые приборы, в которых используются специальные датчики для инвазивного обследования сосудов, аналогичные тем, которые иногда входят в состав универсальных ультразвуковых сканеров.

Основной режим работы: В (2D).

Приборы для транскраниальных обследований (эхоэнцефалоскопы). Применяются для обследования мозга (обычно через височную область черепа). Основные режимы работы ALOKA:

— А — одномерная амплитудная эхограмма;

— D (PW) — дополнительно к режиму А.

Приборы для обследования носовых и лобных пазух (синускопы).

Основной режим работы: А — одномерная амплитудная эхограмма.

Приборы для ветеринарии. Специально для ветеринарии приборы выпускаются редко. Обычно используются универсальные приборы со специализированными датчиками для ветеринарии.

Основные режимы работы:

— -B(2D);

— М (ТМ).

Иногда могут использоваться режимы D и CFM.

Приборы для литотрипсии. Это приборы, входящие в состав экстракорпоральных литотрипторов и обеспечивающие наведение фокуса ударного воздействия на конкременты, а также контроль за процессом разрушения конкрементов. Основные режимы работы:

-B(2D);

-В+В (В/В).

Функциональные возможности перечисленных выше универсальных и специализированных приборов определяются не только имеющимися в них режимами работы, но и набором датчиков и дополнительных устройств, которые могут быть подключены к УЗИ аппарату, вычислительными программами, устройствами запоминания, архивирования и регистрации диагностической информации.

Области медицинского применения в основном определяются типом датчиков, работающих с ультразвуковым прибором и наличием специализированных режимов работы.

Качество получаемой информации зависит от технического уровня прибора — чем сложнее и совершеннее прибор, тем выше качество диагностической информации. Как правило, по техническому уровню приборы делят на четыре группы:

1) простые приборы;

2) приборы среднего класса;

3) приборы повышенного класса;

4) приборы высокого класса (иногда называемого high-end) ALOKA.

Среди изготовителей и пользователей ультразвуковой диагностической техники отсутствуют согласованные критерии оценки класса приборов, так как имеется очень большое количество характеристик и параметров, по которым можно сравнивать приборы между собой. Тем не менее, можно оценить уровень сложности аппаратуры, от которой в значительной мере зависит качество получаемой информации. Одним из основных технических параметров, определяющих уровень сложности ультразвукового сканера, является максимальное число приемных и передающих каналов в электронном блоке прибора, так как чем больше число каналов, тем лучше чувствительность и разрешающая способность — основные характеристики качества ультразвукового изображения.

В простых (как правило, переносных) УЗИ аппаратах число каналов передачи-приема не более 16, в приборах среднего и повышенного класса 32, 48 и 64. В приборах высокого класса число каналов может быть более 64, например 128, 256, 512 и даже более. Как правило, ультразвуковые сканеры высокого и повышенного класса являются приборами с цветовым допплеровским картированием.

УЗ аппараты высокого класса обычно используют в максимальной мере современные возможности цифровой обработки сигналов, начиная практически с выхода датчиков. По этой причине такие приборы называют цифровыми системами или платформами (digital system).

Типы датчиков

Типы датчиков и их названия определяются использованием в них различных ультразвуковых преобразователей и способов сканирования. В зависимости от вида преобразователей можно выделить:

секторные механические датчики (sector mechanical probe) — с одноэлементными или многоэлементными кольцевыми решетками;
пример: ASU-35CWD-2; ASU-35-3; ASU-35WL-7,5; ASU-35WL-10
линейные датчики (linear probe) ALOKA- с многоэлементными линейными решетками;
пример: UST-5512U-7,5 ; UST-5710-7,5 ; UST-5545
конвексные и микроконвексные датчики (convex или microconvex probe) — с конвексными и микро-конвексными решетками соответственно;
пример: UST-934N-3,5 ; UST-979-3,5 ; UST-9123; UST-9126; UST-9111-5; UST-974-5
фазированные секторные датчики (phased array probe) — с многоэлементными линейными решетками;
пример: UST-5299 ; UST-5297
датчики с двухмерной решеткой, линейные, конвексные и секторные.
Здесь мы назвали основные типы датчиков, не оговаривая их медицинское назначение, рабочую частоту и конструктивные особенности.
Рабочая частота является важнейшей характеристикой датчика. Желательно стремиться использовать датчики с большей частотой, так как они обеспечивают более высокое качество изображения, однако следует помнить, что при этом уменьшается глубина исследования. Поэтому выбор частоты датчика обусловлен максимальной глубиной расположения органов и структур, представляющих интерес для врача-диагноста. В ряде случаев при обследовании тучных пациентов приходится применять датчики с частотой 2,5 МГц, у которых максимальная рабочая глубина » 240 мм, однако разрешающая способность при использовании таких датчиков и, следовательно, качество изображения хуже, чем при частоте 3,5 МГц. С другой стороны, для обследования структур, расположенных на очень малых глубинах, применяются датчики с частотой более 10 МГц.

Внешний вид датчиков очень разнообразен, но большинство наиболее часто используемых видов датчиков в приборах различных фирм похожи и отличаются несущественными конструктивными элементами и размерами. На рис. 1 показаны основные типы датчиков для наружного обследования и их характерный вид. Рабочая поверхность датчиков, которая контактирует с телом пациента, на рисунке изображена более темной.