Свойства ультразвука нашли широкое применение в диагностике заболеваний внутренних органов. Принцип ультразвукового сканирования базируется на свойстве высокочастотного ультразвука распространяться прямолинейно в тканях человеческого организма, отражаясь на границе раздела сред с различной акустической плотностью. Значительные помехи для прохождения ультразвуковых колебаний создает воздух, на границе с которым наблюдается практически полное отражение ультразвуковых волн. Присутствие газа в объекте исследования делает ультразвуковое сканирование практически невозможным.

Особенности работы ультразвука

С диагностической целью в УЗИ-аппаратах используется ультразвук с частотой от 2 МГц. Источником ультразвука в диагностических приборах является специально сконструированный датчик, основным элементом которого служит пьезоэлектрический преобразователь. В свою очередь, преобразователь изготовлен из монокристаллов кварца, сульфата лития, сегнетовой соли и синтетических пьезоматериалов, покрытых слоем серебра, обеспечивающего электрический контакт. Когда на пьезокристалл воздействует переменное электрическое поле, в нем возникают механические колебания, которые при соприкосновении со средой передаются в нее в виде упругих волн.

Частота данных волн зависит от частоты приложенного к пьезокристаллу переменного электрического поля. Основным достоинством преобразователей является то, что они представляют собой не только источник, но и приемник ультразвука: при воздействии на пьезоэлемент отраженных ультразвуковых колебаний, на его гранях возникает электрический заряд, который улавливается регистрирующим устройством и после усиления визуализируется на мониторе. В современных диагностических приборах наиболее часто применяются два типа датчиков: линейный и секторный. Сканирование линейным датчиком позволяет визуализировать на экране монитора изображение в прямоугольной системе координат. Этот тип датчика особенно удобен для исследования объемных органов, например, печени, почек, желчного пузыря. Секторный зонд дает изображение в виде усеченного конуса, расширяющегося по мере удаления от датчика. Применение этого датчика требует относительно небольшой поверхности прикосновения к телу пациента, что широко используется для исследования труднодоступных органов, например, сердца, поджелудочной железы.