Отражение — изменение направления части звуковой волны назад к ее источнику. Рефракция — это изменение направления части звуковой волны при ее прохождении через границу раздела различных сред (или при прохождении границы между тканями с различными скоростями распространения, например от мышцы к кости). Рассеяние происходит, когда звуковой луч сталкивается с внутренней границей, которая относительно мала или имеет неправильную форму (например, это происходит при прохождении звуковых волн через воздух или газ). Поглощение происходит, когда акустическая энергия звуковой волны задерживается внутри среды.

Разрешение относится к способности ультразвукового аппарата различать два близко расположенных объекта. Следующие иллюстрации представляют две точки, которые отображены как раздельные, аппаратом с более высоким разрешением (парные точки) и те же самые объекты, отображенные аппаратом с меньшим разрешением (две точки выглядят как одно нераздельное образование). Осевое разрешение относится к способности ультразвукового аппарата различать два близко расположенных объекта, которые лежат в плоскости, параллельной направлению распространения звуковой волны. Увеличение частоты звуковой волны увеличит осевое разрешение ультразвукового изображения.

Латеральное (боковое) разрешение — способность ультразвукового аппарата различать два близко расположенных объекта, лежащих в плоскости, перпендикулярной направлению распространения звуковой волны. В большинстве портативных ультразвуковых аппаратов фокусная зона (или самая узкая часть ультразвукового луча) корректируется автоматически над средней частью экрана. Однако у некоторых аппаратов имеется кнопка, позволяющая сдвигать узкую часть луча вверх и вниз.

В заключение, акустическая мощность характеризует энергию, излучаемую датчиком. В большинстве аппаратов она не регулируется пользователем, чтобы предотвратить негативные биологические эффекты, такие, как нагрев тканей или разрушение клеток. Значение акустической мощности должно соответствовать принципу «настолько мало, насколько возможно» — это значит, что используют наименьшее количество энергии, чтобы получить информацию, которая клинически необходима для ведения пациента. Терапевтический ультразвук действует иначе, чем диагностический ультразвук, так как он целенаправленно использует способность ультразвука нагревать ткани для воздействия на них.

Терапевтический ультразвук часто используют в физиотерапии или реабилитации после повреждений опорно-двигательного аппарата для ускорения мобилизации рубцовой ткани.

Все ультразвуковые устройства используют одинаковый принцип генерации ультразвуковых волн и получения отраженных эхо-сигналов. Этот принцип возможен благодаря тому, что кварц (и некоторые другие вещества, натуральные и синтетические) обладают таким свойством, как пьезоэлектрический эффект. Пьезоэлектрический эффект выражается в образовании волны давления, когда приложенное электрическое напряжение деформирует кристаллический элемент. Более того, кристалл также может быть деформирован возвращающимися волнами давления, отраженными от внутренних структур ткани. Это приводит к образованию электрического тока, который аппарат преобразует в пиксель на экране монитора.

Как уже было упомянуто, оттенок серого этого пикселя зависит от силы (амплитуды) возвращающегося эхо-сигнала и, таким образом, силы электрического тока, который он производит.

Было разработано много различных устройств на основе пьезоэлектрического излучателя/датчика. Например, конвексный датчик имеет кристаллы, образующие изогнутый, выпуклый ряд. Чем дальше ультразвуковым лучам нужно пройти, тем больше они расходятся. Это уменьшает латеральное разрешение в глубоких тканях и приводит к формированию изображения в форме сектора или куска пирога.

Линейный датчик имеет кристаллы, встроенные в плоскую сканирующую поверхность. В результате ультразвуковые волны проходят по прямой линии. Так как все ультразвуковые волны направлены параллельно, формируется прямоугольное изображение.

Датчики также делятся по размерам сканирующей поверхности, так, иногда вам понадобится небольшой датчик, чтобы провести исследование в обход ребер или других структур, непроницаемых для ультразвука. В заключение, каждый датчик имеет диапазон частот, которые он способен генерировать. Обычно линейные датчики имеют более высокий, а конвексные датчики более низкий диапазон частот. Существует одно исключение из этого правила — внутриполостной датчик, используемый при акушерском и гинекологическом исследовании. Хотя он имеет изогнутую сканирующую поверхность, он также использует ультразвук высокой частоты, чтобы получить изображения с высоким разрешением небольших близко расположенных структур.

- Читать далее "Работа с ультразвуковым датчиком. Техника манипуляции с УЗИ датчиком."