Ультразвуковые волны применяются, как в научных исследованиях, при изучении свойств вещества, так и для и решения самых разнообразных технических задач. Ультразвук отличается от обычных звуков тем, что обладает значительно более короткими длинами волн, которые легче фокусировать и, соответственно, получать более узкое и направленное излучение, то есть сосредотачивать всю энергию ультразвука в нужном направлении и концентрировать её в небольшом объёме. Многие свойства ультразвуковых лучей аналогичны свойствам световых лучей. Но ультразвуковые лучи могут распространяться и в таких средах, которые для световых лучей непрозрачны. Это позволяет использовать ультразвуковые лучи для исследования оптически непрозрачных тел. Получить же ультразвук можно различными способами. Во-первых используя пьезоэлектрический эффект. Кстати, если вы не знаете где можно по выгодным ценам приобрести качественный ультразвуковой сканер с цветным допплером и 4D Mindray DC-7? То я вам советую обратить внимание на специализированный сервис ЗАО "СОНАР" в Санкт-Петербурге, который представлен по адресу http://sonar-spb.ru В 1880 году французские ученые братья Жак и Пьер Кюри открыли пьезоэлектрический эффект. Сущность его заключается в том, что если деформировать пластинку кварца, то на ее гранях появляются противоположные по знаку электрические заряды. Следовательно, пьезоэлектричество - это электричество, возникающее в результате механического воздействия на вещество («пьезо» по-гречески означает давить).
Впервые пьезоэлектрические свойства были обнаружены у горного хрусталя - одной из разновидностей кварца. Кварц широко применяется в науке и технике. Самым замечательным свойством кварца считается пьезоэлектричество. Если пластину, определенным образом вырезанную из кристалла кварца сжимать и разжимать, то на ее гранях будут возникать электрические заряды с противоположными знаками. Чем сильнее сжатие, тем больше заряд. Возникновение электрических зарядов на гранях кварцевой пластинки при её деформации получило название прямого пьезоэлектрического эффекта. Если же к такой кварцевой пластинке подвести электрический заряд, она изменит свои размеры. Чем больше заряд, тем сильнее деформируется пластинка. При действии на пластинку переменного электрического поля она сжимается и разжимается в такт изменению знаков приложенного напряжения. Если последнее меняется с ультразвуковой частотой, то и пластинка колеблется также с ультразвуковой частотой, на чем и основано применение кварца для получения ультразвуковых волн. Изменение размеров кварцевой пластинки под действием электрических зарядов называется обратным пьезоэлектрическим эффектом. Прямой пьезоэлектрический эффект используют в приемниках ультразвуковых колебаний, где колебания преобразуются в переменный ток. Но если к такому приемнику приложить переменное напряжение, в полной мере обнаруживается и обратный пьезоэлектрический эффект. В этом случае переменный ток преобразуется в ультразвуковые колебания и приемник работает как ультразвуковой излучатель. Следовательно, пьезоэлектрический приёмник и излучатель могут быть представлены в виде одного прибора, которым можно поочерёдно излучать и принимать ультразвуковые колебания. Такой прибор называют ультразвуковым акустическим преобразователем. Пример такого прибора – это ультразвуковой акустический преобразователь используемый для УЗИ - ультразвуковой датчик. Второй способ получения ультразвука – это способ с применением магнитострикционного эффекта.
Современный ультразвуковой аппарат (УЗИ сканер) способен за счет использования всевозможных ультразвуковых датчиков-преобразователей предоставить практически исчерпывающую информацию об объекте исследования, причём исследования, в которых применяется ультразвуковой сканер, не причиняют боли и, что немаловажно, не представляют абсолютно никакой угрозы для жизни пациента.
УЗ-диагностика применяется во многих сферах медицины. УЗ аппарат трудится в кардиологии, гинекологии, офтальмологии. Ультразвуковой сканер также является незаменимым помощником в онкологических, урологических, травматологических отделениях больниц. Нельзя переоценить роль, которую играет УЗИ сканер в диагностике беременности.
Благодаря современным УЗИ-датчикам стала более точной диагностика многих заболеваний на ранней стадии развития, которые раньше диагностировались с трудом. Сверхчувствительные датчики УЗИ распознают артериальную гипертензию, мигрень, нарушение мозгового кровообращения (что помогает предотвратить инсульт). УЗ аппарат поможет врачу также диагностировать поражение венозной системы ишемические поражения артерий, простатиты, нарушения эректильной потенции и многое другое. При обследовании почек УЗИ аппарат позволяет выявить на ранней стадии почечную кисту или гидронефроз.
Современное ультразвуковое оборудование позволяет использовать один УЗ сканер практически во всех областях медицины - меняется только тип ультразвукового датчика. Ультразвуковой сканер становится универсальным благодаря тому, что есть сменные ультразвуковые датчики, которые заменяются легко и быстро.
Ультразвуковые датчики бывают конвексными, микроконвексными, линейными, секторными, доплеровскими и др. УЗИ датчики разных типов применяются в исследованиях и диагностики различных видов заболеваний. Ультразвуковой аппарат оснащают датчиком, который больше всего подходит для данного типа исследования.
Ультразвуковые датчики бывают электронные и механические. Механические датчики сканируют, основываясь на движении излучателя (вращении или качении), которым оснащён ультразвуковой аппарат. В связи с недостатками механического способа, механические датчики сейчас уже ни один УЗИ сканер не использует, они считаются устаревшими. Электронные ультразвуковые датчики производят развёртку, которую потом «расшифровывает» УЗИ аппарат, электронным путём.
Практически каждый современный УЗИ аппарат имеет не только сменные ультразвуковые датчики, но и оснащён компьютером, который помогает медицинскому персоналу в диагностике и исследовании. Мощные микропроцессоры, которыми оборудован ультразвуковой аппарат, обрабатывают данные и выводят конечному пользователю «картинку», адаптированную для человеческого глаза.
