Виды УЗИ-датчиков и правила подбора

Датчик — это наиболее важный элемент ультразвукового аппарата, так как он обеспечивает передачу и прием УЗ-волн, от чего зависит получение изображения исследуемых органов. Генерацию ультразвука обеспечивают пьезоэлементы, а его прием осуществляет специальная линза. Существует несколько типов датчиков, которые отличаются устройством пьезоэлементов, формой рабочей поверхности и частотой излучения ультразвука, их применяют в разных диагностических ситуациях. В этой статье расскажем, какие бывают датчики УЗИ и для каких исследований они используются.

Варианты частот излучаемого датчиком УЗ-сигнала

Пьезоэлементы датчика излучают ультразвук с разной частотой, от этого зависит глубина проникновения эхо-сигнала в ткани тела. Чем меньше частота ультразвуковой волны, тем глубже она способна проникать, но при этом сильнее рассеивается. Для разных исследований врач выбирает датчик с определенными частотами:

• 3 МГц — эхокардиография (УЗИ сердца);
• 3,5 МГц — исследование органов брюшной полости и малого таза;
• 5 МГц — исследования в педиатрической практике, а также для некоторых методик обследования молочных желез;
• 6-6,5 МГц — внутриполостные исследования (гинекология, чреспищеводная эхокардиография);
• 7,5 МГц — исследование поверхностных органов и сосудов.

Виды датчиков по форме

Каждый ультразвуковой датчик имеет рабочую поверхность, которая образована акустической линзой и непосредственно контактирует с телом пациента. Линза может иметь прямую или изогнутую форму, прямо под ней располагаются пьезоэлементы, генерирующие ультразвук. В зависимости от формы рабочей поверхности различают три основных типа датчиков УЗИ — линейный, конвексный и секторный.

Линейные

Рабочая поверхность линейного датчика представляет собой прямоугольник, размеры которого зависят от цели исследования:

• 80-100 мм, сверхдлинный — в настоящее время используют редко, для некоторых специфических процедур (например, во время биопсии печени или при исследовании протоков молочных желез);
• 50-60 мм — используют для диагностики молочных и щитовидной желез;
• 35-45 мм — наиболее распространенный и универсальный размер, подходит для обследования поверхностных органов и суставов (7-18 МГц), кровеносных сосудов и мышц (5-13 МГц);
• 5-20 мм — узкоспециализированные датчики с разнообразной формой (интраоперационные, лапароскопические).

Линейные датчики обеспечивают небольшую глубину проникновения эхо-сигнала, однако за счет своей плоской рабочей поверхности дают неискаженное изображение исследуемых органов.

Конвексные

Рабочая поверхность конвексного датчика представляет собой дугу с радиусом кривизны 40-70 мм. Пьезоэлементы под акустической линзой датчика также выстроены в виде дуги и расположены в несколько рядов. Основные технические характеристики конвексного датчика:

• угол сканирования от 60 до 110 градусов;
• частота УЗ-излучения 1-5 МГц (для взрослых людей), 2-8 МГц (в педиатрии), 5-13 МГц (для исследования плода).

Конвексные датчики обеспечивают наибольшее проникновение ультразвуковой волны, поэтому их применяют для исследования внутренних органов — печень, поджелудочная железа, почки, мочевой пузырь, матка и яичники. Недостаток конвексной рабочей поверхности — значительное рассеивание эхо-сигнала с увеличением глубины проникновения, из-за чего изображение исследуемых органов не совсем точно соответствует действительности.

В эту группу также входят микроконвексные датчики, которые по своему строению идентичны конвексным. Различие лишь в величине рабочей поверхности, которая у микроконвексных датчиков составляет 10-30 мм. Они бывают внутренними и наружными, выделяют несколько подвидов:

• трансвагинальные — полостные для исследования органов малого таза женщин;
• трансректальные — полостные для исследования прямой кишки и предстательной железы мужчин;
• ректовагинальные — универсальные полостные датчики для исследования органов малого таза;
• наружные микроконвексные — для проведения нейросонографии новорожденных (УЗИ головного мозга через родничок);
• операционные — для контроля при некоторых хирургических вмешательствах (например, при литотрипсии).

Секторные

Секторный УЗ-датчик имеет квадратную рабочую поверхность и особое расположение пьезоэлементов — каждый из них работает независимо от других и создает отдельный пучок ультразвуковых волн. Благодаря этому изображение получается узким в ближних отделах и широким в дальних. Маленький размер рабочей поверхности (10-25 мм) позволяет проводить сканирование ограниченных зон — между ребрами или костями черепа. Кроме того, структура пьезоэлементов позволяет работать в режиме постоянно-волнового доплера, что необходимо для исследования движущихся объектов (сердечные клапаны). Соответственно, секторные датчики используют для эхокардиографии и нейросонографии.

Для разных видов исследований используют секторные датчики с разной частотой излучения эхо-сигнала:

• 1-5 МГц — трансторакальная эхокардиография у взрослых;
• 3-8 МГц — трансторакальная эхокардиография в педиатрии;
• 5-10 Мгц — эхокардиография и нейросонография у новорожденных.

Виды датчиков по области применения

Датчики УЗИ-аппаратов подразделяют на виды в зависимости от их назначения, так как разные органы и ткани нужно исследовать с помощью рабочей поверхности определенной формы, а также на своей частоте эхо-сигнала.

• Общедиагностические. Сюда относятся линейные и конвексные датчики, предназначенные для исследования крупных поверхностных и глубоких сосудов (например, БЦА, аорта, нижняя полая вена), суставов, органов брюшной и тазовой полостей, молочных и щитовидной желез.
• Кардиологические. Предназначены для обследования сердца и сосудов, обычно это секторные и линейные (с маленькой рабочей поверхностью) датчики.
• Гинекологические. Микроконвексный внутриполостной датчик для исследования матки, яичников, влагалища и прямой кишки у женщин.
• Трансректальные. Микроконвексный внутриполостной датчик для исследования предстательной железы и прямой кишки у мужчин.
• Офтальмологические. Маленькие линейные датчики для исследования глаз и внутриглазничных сосудов.
• Биплановые, или биопсийные. Такие датчики позволяют проводить сканирование одновременно в двух плоскостях, их используют в урологии и проктологии, а также для проведения биопсий внутренних органов.
• Интраоперационные. Линейные и конвексные датчики с маленькой рабочей поверхностью разнообразной формы, предназначены для визуального контроля за ходом операций.
• Объемные. Датчики, которые позволяют проводить одновременное сканирование в трех или четырех плоскостях, используют их преимущественно для исследования плода и сердца.

Рекомендации по подбору УЗИ-датчиков

УЗИ-аппараты в стандартной комплектации оснащены двумя основными датчиками, которые позволяют проводить большинство неспецифических исследований — линейный и конвексный. Для расширения диагностического функционала и повышения качества обследования нужно устанавливать на УЗИ-аппарат дополнительные датчики.

Расскажем, как правильно подобрать УЗИ-датчик для диагностики, какие критерии при этом нужно учитывать.

• Определитесь со спецификой вашего диагностического отделения или кабинета, от этого зависит, какие типы датчиков вам нужно будет приобрести. Например, если вы планируете проводить только общие исследования (брюшная полость, почки и поверхностные органы), достаточно будет стандартных линейного и конвексного датчиков. Если ваша клиника специализируется на кардиопатологии, понадобится дополнительный секторный датчик. В отделении гинекологического профиля необходим внутриполостной трансвагинальный датчик.
• Одновременно с определением специфики подумайте, какие режимы обследования вам понадобятся. Например, в кардиологии не обойтись без дуплексного сканирования сосудов и постоянно-волнового доплера. Для обследования беременных полезным окажется 3D или 4D-датчик.
• Изучите технические характеристики своего УЗИ-аппарата, определите, какие типы датчиков он поддерживает. Модели разных фирм могут быть совместимы только с датчиками той же марки.
• Оцените возможности для расширения диагностического функционала своей клиники: повышение квалификации врачей УЗД, привлечение новых специалистов, обновление оборудования. Если вы планируете проводить новые диагностические исследования, дополнительные датчики можно приобретать оптом, что позволит вам сэкономить финансы.

Подобрать датчики для УЗИ-аппаратов популярных фирм-производителей вы можете в нашей компании по поставке медицинского оборудования. Весь ассортимент представлен на сайте, также вы можете обратиться за консультацией к менеджеру.