Госпиталь в кармане: аппарат для УЗИ, который помещается в ладонь

Современные аппараты для УЗИ можно взять с собой куда угодно.

В 1950 году, чтобы сделать снимок человеческого тела с помощью ультразвука, американским инженерам Холмсу и Хоуру пришлось заполнить специально подготовленной водой орудийную башню от самолета B29 и поместить добровольца в эту импровизированную «ванну». С тех пор техника ультразвукового исследования ушла далеко вперед. Современные аппараты для УЗИ можно взять с собой куда угодно.

Служба в королевских ВВС Великобритании и работа с ультразвуковыми локаторами вдохновила инженера Яна Дональда на создание первых одномерных ультразвуковых снимков внутренних органов. Это событие произошло в далеком 1955 году. Позже один из сотрудников лаборатории Дональда, Том Браун, сконструировал первый прибор для создания двухмерных снимков, очень похожих на привычные нам результаты ультразвуковой диагностики. Этот прибор нельзя было назвать компактным: он выглядел как ящик размером с чемодан.

Однако устройство современных аппаратов немногим отличается от устройства аппарата Брауна. В основе любого прибора для ультразвуковой диагностики лежит генератор ультразвуковых волн. Генератор производит короткие ультразвуковые сигналы, а в промежутках между ними ультразвуковой датчик фиксирует отраженные сигналы.

Госпиталь в кармане: аппарат для УЗИ, который помещается в ладонь [1]

Датчик работает за счет множества пьезоэлектрических кристаллов, которым свойственно менять форму с образованием электрического заряда на гранях.

Оказавшись на пути ультразвуковой волны, пьезокристаллы генерируют электрический заряд. Результатом записи интенсивности электрических импульсов и становится изображение.

Твердые, жидкие и газовые среды обладают разным акустическим импедансом, то есть по-разному пропускают и отражают звуковые волны. Излучаемая генератором звуковая волна проходит через акустический гель и попадает в тело, где распространяется или отражается в зависимости от плотности тканей, встретившихся ей на пути. Большая часть времени работы аппарата УЗИ приходится не на генерацию ультразвука, а на ожидание возвращения звуковых волн. В зависимости от времени возвращения волны области, в которые она была направлена, на снимке окрашиваются в разный цвет. Области, откуда волны возвращаются очень быстро, окрашены в белый цвет. На медицинских снимках это кости, инородные предметы и камни в почках. Полости и заполненные жидкостью области окрашиваются в черный цвет, поскольку ультразвуковые волны, направленные в их сторону, не встречают препятствий и не возвращаются к датчику. Мягкие ткани УЗ-сканер показывает в оттенках серого.

Черно-белая палитра была выбрана для УЗИ неслучайно: считается, что человеческий глаз различает оттенки серого лучше, чем оттенки любого другого цвета. А от того, насколько детально врач различит показания сканера, часто зависит жизнь пациента.

Госпиталь в кармане: аппарат для УЗИ, который помещается в ладонь [2]

С появлением цифровой техники размеры сканеров стали уменьшаться, и теперь прибор для ультразвуковой диагностики может поместиться даже в карман. GE уже в течение четырех лет производит карманные аппараты Vscan*, которые способны передавать изображение с результатами УЗИ на экран устройства, похожего на телефон-раскладушку. С появлением карманных сканеров стало возможным проводить ультразвуковые исследования на дому и в полевых условиях. Особенно оценили компактный прибор врачи скорой помощи и медицинские работники в странах, где мобильные и недорогие аппараты позволяют повысить доступность такого типа исследования для большого количества людей, которые ранее считали УЗИ недоступной роскошью. Например, с 2010 года GE поставляет Vscan в клиники Южной Африки, где с помощью этих устройств проходят диагностику жители самых бедных рабочих районов, не имеющие свободного и своевременного доступа к широкому профилю медицинских услуг.

Госпиталь в кармане: аппарат для УЗИ, который помещается в ладонь [3]

Недалеко то время, когда мобильный аппарат для УЗИ станет таким же привычным спутником врача, как стетоскоп. С его помощью можно быстро проверить, нет ли жидкости в легких, увидеть биение сердца и рассмотреть кровеносные сосуды, обнаружить камни в почках, опухоли и другие патологические процессы и даже диагностировать беременность. Для того чтобы наблюдать движение крови в артериях и венах, Vscan задействует особые алгоритмы обработки сигнала, которые делают изображение сосуда цветным, облегчая работу диагноста и наблюдение за состоянием кровеносной системы.


Источник: http://sp.popmech.ru/

menu
menu