Принцип ультразвукового метода исследования

Ультразвук – это звук с частотой более 20000 колебаний в секунду. Скорость распространения звука в среде зависит от свойств этой среды, особенно от ее плотности. Разные ткани (миокард, перикард, створки клапанов, кровь и т.д.) имеют разную плотность. Даже при незначительном развитии плотности между средами возникает эффект «разделения фаз» - четкая граница между средами.

Ультразвук для исследования сердца впервые был применен шведскими учеными Эдлером и Герцем в 1954 году. Для этого использовался специальный датчик с пьезокристаллом, расположенным между электродами (плюс и минус). Под действием электрического тока пьезокристалл изменяет свою форму, генерируя ультразвуковые волны, которые распространяются по гомогенной среде пока не дойдут до границы «раздела фаз», где происходит их отражение. Отраженный звук возвращается к датчику, который теперь работает как приемник. Принятый сигнал регистрируется осциллографом в виде светящихся точек. Чем больше плотность, тем больше интенсивность принятых сигналов и тем больше яркость свечения.

Зная скорость распространения звуковой волны и время, за которое ультразвук дошел до границы «раздела фаз» и обратно, можно вычислить расстояние между датчиком и этой границей, определить глубину расположения, размеры участков разной плотности.

Это соотношение между временем и пространством лежит в основе ультразвукового метода визуализации. На экране по вертикали откладывается расстояние от структур сердца (метки калибровки через 1 см.), по горизонтали – время в секундах. Это позволяет проводить измерения временных и пространственных параметров эхокардиограммы (ЭхоКГ).

Датчик посылает импульсы с частотой 1000 в секунду. Это обеспечивает высокую частоту смены изображения и дает представление о движении различных структур сердца, которые пересекает ультразвуковой луч. Такой способ ультразвукового исследования сердца называется одномерным или М-сканированием.