Открытие ультразвука и пьезоэлектриков С давних времён учёные-исследователи в области первые аппараты узи в мире, математики, материаловедения, позднее в электронике, пытались заглянуть за грань аппарат для лазерной эпиляции сайт просалоникийцам. Сравнение цен, производителей и характеристик. Как выбрать правильный хирургический лазер для вашей клиники? С течением времени, с расширением производства и повышением доступности технологий, УЗИ-аппараты стали все более распространенными в различных медицинских учреждениях по всей стране. Швейцарскому учёному Д.
- Аппарат для лазерной эпиляции в новосибирске цены
- Диаметр аппарата узи аппарат
- Lpg аппараты lpg cellu m60
- Лазер со2 в уфе отзывы
Факты истории метода УЗИ
Когда ультразвук пришел на службу к человеку, как появились и развивались аппараты для УЗИ, а также может ли УЗИ быть одномерным, рассказывает Indicator. Прежде чем рассказать об истории появления ультразвукового исследования, нужно упомянуть два важнейших открытия, без которых этого метода не было бы. Как и многие ученые того времени, он был весьма многосторонен: заложил основы современной метеорологии и вулканологии, провел процедуру ЭКО у лягушек и искусственного осеменения у собак.
Кроме того, Спалланцани показал, что, если заткнуть летучей мыши уши, она не сможет ориентироваться в пространстве. Ученый предположил, что рукокрылые животные испускают некий не слышимый нами звук, улавливают его эхо и на основании этого ориентируются в пространстве. Так был открыт ультразвук. Второе открытие было сделано человеком, прославившимся своей женой и исследованием радиоактивности, — нобелевским лауреатом Пьером Кюри. В году вместе со своим старшим братом Жаком он открыл эффект возникновения электричества в кристаллах, которые сжимаются, — пьезоэлектрический эффект. Именно он является основой детекторов ультразвука в аппаратах УЗИ. Дальше пришлось ждать года, когда австрийский невролог Карл Фредерик Дюссик в сотрудничестве со своим братом Фредериком сделал первое ультразвуковое исследование мозга.
Дюссик «обнаружил» опухоль и в году опубликовал свой метод под названием гиперфонографии. Правда, через пять лет оказалось, что Дюссик принял за опухоль отражение ультразвука от костей черепа. За эту работу его назвали «отцом медицинского УЗИ». Впрочем, «отцов УЗИ» было много. Как и вариантов ранних аппаратов: для некоторых исследований человека погружали в ванну с водой, для других — на несколько часов прижимали к пластиковой кювете. Было и много пионерских работ. Так, в году впервые при помощи УЗИ определили размер головки плода, чем положили начало акушерскому применению ультразвука.
Первый же современный аппарат, в котором сканер и приемник ультразвука находились в руке врача, появился в году в США. С тех пор началась эпоха современного УЗИ. Медицинскую аккредитацию на такие исследования стал выдавать с года Американский институт ультразвуковой медицины AIUM : чтобы получить разрешение на практику, врачу-гинекологу а первые клинические применения начались именно в акушерстве и гинекологии приходилось выполнять не менее исследований в год.
Увы, СССР в этом сильно отставал: несмотря на первые диагностические опыты, выполненные еще в году, в практику советской медицины УЗИ стало внедряться лишь в конце х годов. О том, каким было первое оборудование для УЗИ, как оно развивалось, а также какие возможности исследования внутренних органов этот метод диагностики предлагает сейчас, Indicator. Ru рассказал Николай Кульберг, руководитель отдела разработки средств медицинской визуализации ГБУЗ «Научно-практический центр медицинской радиологии ДЗМ», кандидат физико-математических наук.
Первые ультразвуковые диагностические приборы появились в середине ХХ века. По современной классификации их можно было назвать 1D-УЗИ. Это значит, что на выходе врач получал не «картинку» исследуемого органа, а график, похожий на тот, что получается при работе сейсмографа. Такой тип визуализации данных называется «А-режимом», или «А-scan ultrasonography». Датчик прибора по форме напоминал карандаш, а на торце «карандаша» находился плоский пьезокерамический чувствительный элемент.
Приложив этот элемент к телу пациента, можно было получить информацию о столбике тканей по направлению датчика. Результат исследования А-линия, A-Line отображался на экране осциллографа примерно так, как это показано выше. Впрочем, даже такие невыразительные, абстрактные графики могли дать врачу очень важные диагностические сведения: например, на данном рисунке видно, как измеряется интенсивность ультразвука, отраженного на разных глубинах тканей.
Так, на глубинах от 0 до 3 см звук отражается хорошо, кроме того, отражающие слои есть и на глубинах 5 и 6 см. Соответственно, зная строение исследуемого органа, врач может предполагать, от чего именно отражается ультразвук. В е годы ХХ века в конструкцию «одномерного» датчика было внесено важное изменение: теперь чувствительный элемент можно было поворачивать с помощью шагового электродвигателя, так как он был закреплен на шарнире. Вращение происходило внутри небольшой буферной камеры, заполненной жидкостью. Эту камеру прикладывали к телу пациента. Вращающийся датчик получал последовательно информацию из веерообразно расходящихся «лучей». Если полученные яркости отобразить на экране монитора, можно было получить двухмерное изображение тканей пациента, находящихся в одной плоскости.
Данный метод исследования стали называть 2D-УЗИ, но более традиционно такую визуализацию называют «B-режим» B-scan ultrasonography. Пример изображения внутреннего органа левой почки в В-режиме показан ниже. Если провести вертикальную линию по оси симметрии этого рисунка и построить график, то в результате получится линия, показанная на предыдущем рисунке А-режим. Через некоторое время конструкция датчиков для двухмерного УЗИ была значительно усовершенствована. Вместо вращающейся головки научились применять так называемые фазированные датчики: поверхность такого датчика состоит из нескольких десятков или сотен элементов, каждый из которых излучает и принимает ультразвук отдельно от других.
Здесь для изменения направления луча двигать ничего не надо — все управление осуществляется с помощью подачи электрических импульсов на разные элементы датчика с разными задержками. Сигналы, принятые разными элементами, также обрабатываются отдельно друг от друга. Благодаря этому получаются очень качественные B-изображения. На этом принципе работает большинство современных ультразвуковых приборов. Основные типы датчиков: линейный, конвексный, секторный — представляют собой различные варианты фазированных решеток. Но если можно, пользуясь фазированным датчиком, отклонять луч в пределах одной плоскости, почему бы не сделать то же самое для перпендикулярной плоскости?
Это и будет означать переход к третьему измерению. Этот переход произошел на рубеже х и х годов. Но здесь разработчики приборов УЗИ столкнулись со значительными техническими трудностями. Представим, что для сканирования в одной плоскости требуется разделить датчик на элементов. Сколько элементов понадобится для сканирования по еще одному измерению? Оказывается, 2 , то есть десять тысяч. К каждому такому элементу нужно подвести отдельный провод. Получится кабель такой толщины, что врач просто не сможет удержать его в руке. Оценив эту трудность, разработчики на первых порах отказались от внедрения в практику двухмерных фазированных датчиков и пошли по хорошо известному пути механического сканирования. Снова в составе «флагманских» моделей приборов появились шарниры и шаговые двигатели, на которых вращался уже сложный фазированный датчик.
Сканирование в одной плоскости было электронным, в другой — механическим. Такие датчики до сих пор можно встретить, они продаются в том числе и с новыми приборами. Когда первый трехмерный датчик стал реальностью, обнаружилась еще одна трудность, связанная со временем получения одного объемного изображения. Чтобы получить данные с глубины 15 см, приходится ждать 0, секунды. На первый взгляд, это совсем немного. Тем не менее, когда мы переходим к двухмерному сканированию, нужно сделать порядка сотни таких одномерных сканов. Таким образом, один кадр B-изображения можно получить за две сотых секунды, то есть частота кадров будет не более пятидесяти кадров в секунду.
А чтобы получить сотню B-сканов, нужных для построения объема, придется ждать уже две секунды. Повышение скорости сканирования стало предметом напряженных изысканий разработчиков во всем мире. Так, пользуясь электронным сканированием только по одной координате удалось повысить скорость сканирования примерно в десять раз за счет так называемого многолучевого сканирования, получаемая при этом частота составляла 5 объемов в секунду. Это было уже полноценное 3D-УЗИ, ведь, пользуясь этим способом, можно получать реалистичные трехмерные изображения. На рисунке ниже показан пример трехмерной реконструкции плода.
Спасти ситуацию помогли двухмерные фазированные датчики. Чтобы уменьшить число проводов в кабеле датчика, внутрь самого датчика поместили целый высокопроизводительный компьютер, который «сжимает» полученные данные и пересылает их в закодированном виде по относительно тонкому кабелю. Благодаря этому удается получать частоту несколько десятков «объемов» в секунду. А этого уже достаточно, например, для полноценной визуализации сердца в реальном времени. Поскольку к трем пространственным измерениям добавляется полноценное четвертое, время, эти технологии получили название 4D-УЗИ. С их помощью можно строить полноценное изображение клапанов сердца в режиме реального времени. Его примери приведен ниже. Сегодня процедура ультразвукового исследования, в том числе в формате 3D и 4D, проводится достаточно быстро и эффективно: внутренние органы можно увидеть с разрешением менее миллиметра.
Для щитовидной железы датчик частотой 7,5 МГц может дать разрешение порядка полумиллиметра на глубине три сантиметра. Кардиодатчик на частоте 3 МГц и на глубине десять сантиметров покажет разрешение пять миллиметров». Что касается скорости получения изображений, то современные УЗИ-аппараты позволяют делать это за считанные минуты. Поиск удобной области сканирования, обработка полученных результатов и экспорт изображений занимают дополнительное время, таким образом, исследование может длиться до минут», — рассказала Indicator.
Ru Евгения Добрякова, старший специалист подразделения Philips «Ультразвуковые системы». Впрочем, несмотря на все успехи в развитии УЗИ-аппаратов, предел совершенства их работы еще не достигнут. Здесь постоянно трудятся тысячи исследователей, и каждый год им удается показать какие-то заметные улучшения», — рассказывает Николай Кульберг. Кроме того, разработчики продолжают совершенствовать и аппараты для двухмерного УЗИ, так как далеко не всем врачам нужна объемная картинка. Помимо совершенствования УЗИ, перед учеными стоят и иные задачи. Однако развитие УЗТ требует очень большого объема вычислений, которые нужно произвести за относительно небольшое время медицинского обследования пациента.
Сделать это можно, только применив принципиально новую технологию вычислений на основе сверхбыстрого графического процессора. Эти работы сейчас только разворачиваются. Второе чрезвычайно интересное новое направление — технология уничтожения опухолей и разрезания внутренних тканей тела с помощью направленного ультразвука. Это направление сейчас формируется под названием хирургии XXI века». Как УЗИ помогает людям. Ru рассказывает о применении ультразвука в медицине. Интенсивность ультразвука, измеренного на разных глубинах тканей. УЗИ левой почки. Пример трехмерной реконструкции плода. А что на практике?
История создания аппаратов для ультразвуковой диагностики
УЗИ-диагностика играет ключевую роль в современной медицине благодаря своей безопасности, доступности и высокой точности. Этот метод позволяет быстро и безболезненно оценивать состояние внутренних органов, сосудов и тканей, помогая врачам выявлять заболевания на ранних стадиях. УЗИ активно используется в кардиологии, гинекологии, гастроэнтерологии и других областях, предоставляя ценные данные для постановки точного диагноза и эффективного лечения. История ультразвуковой диагностики берет свое начало в середине 20 века, когда началось проведение первых экспериментов с применением ультразвуковых волн в медицинской науке и практике. На ранних этапах системы были объемными и неэффективными, что ограничивало их применение в клинической практике. Тем не менее, это лишь положило начало долгому пути, который привел к значительным достижениям в области ультразвуковой диагностики. В —х годах инженерные и медицинские сообщества начали активно сотрудничать, что привело к значительным усовершенствованиям.
История УЗИ-аппаратов
Ультразвуковые исследования УЗИ неизменно остаются в передовой линии современных методов медицинского обследования, превращаясь в устоявшийся и неотъемлемый инструмент, который несет в себе богатую и интересную историю. С начала своего появления в х годах, УЗИ-аппараты претерпели впечатляющую эволюцию, становясь надежными союзниками в руках врачей по всему миру. Данная статья предлагает изучить историю УЗИ-аппаратов и вникнуть в технологические трансформации, которые привели к тому, что они занимают важное место в арсенале современных методов медицинского обследования. В данной статье мы немного погрузимся в прошлое, изучим этапы развития УЗИ-технологий и рассмотрим, как они стали важным звеном в достижении точности и эффективности в диагностике заболеваний и заботе о здоровье пациентов. На рубеже х и х годов значительный прорыв в области медицинской диагностики стал реальностью, когда доктор Ян Дональд, в соавторстве с инженером Томом Брауном, представил первый УЗИ-аппарат года выпуска. Этот инновационный момент стал результатом глубоких исследований и системного подхода в области ультразвуковых исследований. Дональд и Браун разработали ультразвуковой сканер, базируясь на принципе эхолокации и отражения ультразвуковых волн внутри тканей.
Написать комментарий