Ультразвуковые методы диагностики

Диагностические методы, основанные на применении ультразвука, в последнее время широко используются для получения информации о глубинных структурах живых организмов. Ультразвуковые методы применяют для изучения некоторых особенностей строения клеток и клеточных органелл, для оценки механической прочности цитоплазматических мембран. Ультразвуковые методы диагностики безвредны и весьма информативны. Это делает их ведущими среди физических средств интроскопии и функциональной диагностики человека и животных.

История развития методов ультразвуковой диагностики насчитывает немногим более полувека. За этот период развились и выделились в самостоятельные направления: ультразвуковая визуализация внутренних органов, позволяющая обследовать состояние печени, желудка, поджелудочной железы, селезенки, почек, гениталий, ультразвуковая эхокардиография, обеспечивающая диагностику различных пороков сердца, нарушения центральной гемодинамики, а также проведение ряда других кардиологических исследований; эхо-энцефалография - комплекс методов для исследования головного мозга; ультразвуковая остеометрия, дающая возможность исследовать состояние костной структуры без нарушения целостности покровных тканей; ультразвуковая цитолизометрия, позволяющая получать информацию о механических свойствах клеточных мембран и пр.

Методы ультразвуковой диагностики удобно рассматривать, условно разделив их па группы по принципу действия, а также по способу получения и обработки информации.

Ультразвуковые эхо-методы основаны на эффекте отражения ультразвука от границ между тканями с различными акустическими свойствами. Эти методы позволяют дифференцировать мягкие ткани, различающиеся по плотности всего лишь на 0,1 %, тогда как рентгенография, например, дает возможность различать ткани, если плотность одной из них отличается от плотности другой не менее, чем на 10 %.

Одномерная эхолокация

Наиболее простыми методами ультразвуковой диагностики являются методы, основанные на принципе одномерной (1D) эхолокации (рис. 12). Зондирующий импульс ультразвука, излученный преобразователем, распространяется в ткани до ее границы и, частично отражаясь от этой границы, возвращается к преобразователю. Зондирующие импульсы и принимаемые в промежутках между ними отраженные импульсы отображаются на экране электроннолучевой трубки вертикальными отклонениями (всплесками), расстояние между которыми соответствует глубине, на которой в организме располагаются отражающие препятствия - границы тканей, органов, полостей. Расстояние между излучателем ультразвука (поверхностью (тела) и отражающей преградой S = 2ctt где с - скорость ультразвука в среде, a t - промежуток времени между моментом излучения ультразвукового импульса и моментом регистрации импульса, отраженного от препятствия.

Рис.12.Принцип одномерной эхолокации.

На рис.12. показан принцип одномерной эхолокации: 1 - генератор импульсов; 2 - эхозонд; 3 - усилитель; 4 - экран ослиццографа; a и b - толщины слоев тканей, и - соответствующие расстояния между импульсами на экране