Аналоговые датчики УЗИ

Метелица-Мед > Каталог > УЗИ-сканнеры > Аналоговые датчики УЗИ
Аналоговые датчики УЗИ

Аналоговые датчики УЗИ

Анатомия датчика УЗИ

Аналоговые датчики УЗИ состоят из коннектора, соединительного кабеля и сканирующей головки.  Сканирующая головка содержит в себе пьезокристалл – это и есть элемент, ответственный за работу датчика. Он одновременно является и передающим устройством, излучающим акустические волны, преобразуя переменный электрический ток в акустические колебания. Одновременно кристалл является и чувствительнейшим приемником акустических волн, обратно преобразуя   их в переменный электрический том. Отраженный ультразвуковой сигнал является настолько слабым, что кристалл должен обладать огромной чувствительностью, чтобы уловить его. Поверхность кристалла разделена на элементы, каждый из которых и является чувствительным элементом.

Перед кристаллом располагается акустическая линза, отвечающая за фокусировку акустической волны, за передачу сигнала от кристалла к телу пациента. Она же защищает чувствительный кристалл от любых внешних воздействий. Кристалл и акустическая линза заключены в неразборный пластиковый корпус, и все вместе называются сканирующей головкой. Кабель служит для соединения сканирующей головки с коннектором. Внутри изолирующей оболочки расположен жгут из коаксиальных проводов. К каждому элементу идет свой провод, таким количество проводов может достигать 256. При помощи коннектора датчик присоединяется непосредственно к УЗИ аппарату. Как в коннекторе, так и в сканирующей головке могут располагаться различные электронные компоненты, усилители сигнала, устройства, обеспечивающие идентификацию датчика ультразвуковым аппаратом.

Сравнение помехоустойчивости оригинальных датчиков и аналоговых датчиков

Как известно, любой датчик аппарата ультразвукового исследования подвергается электромагнитным помехам, т.к. является своего рода антенной приема ультразвукового сигнала, передаваемого в УЗИ сканер.  В результате может ухудшаться четкость получаемого изображения, что может привести к искажениям.  Эта проблема имеет большую значимость, поскольку от результата диагностики зависит диагноз и назначаемое лечение человека.

Источниками электромагнитных помех являются любые электрические приборы, в состав которых входят электрические и электронные компоненты, например,  шаговые двигатели, которые применяются для аппаратов искусственной вентиляции легких. Помехи также создаются мониторами пациента, шаговыми двигателями в кроватях для регулировки положения пациента и другими устройствами, которые широко используются в медицинских учреждениях.

Инженеры провели эксперимент для сравнения качества получаемого изображения от аналоговых датчиков и оригинальных датчиков ATL в непосредственной близости от прибора-источника электромагнитных полей. В качестве такого прибора был взят Сервомотор, обеспечивающий регулировку положения пациента на кровати

Далее было проведена диагностика печени сначала оригинальным датчиком ATL C5-2,  а потом аналогичным совместимым датчиком AT3C52B .

Результаты исследования показаны на рисунках ниже:

AT3C52B
ATL C5-2

Мы видим, что на фотографии полученной с помощью оригинального датчика ATL C5-2, присутствует муар, а на фотографии, полученной с помощью датчика AT3C52B, муар отсутствует. Таким образом, аналоговые датчики обладают более сильной защитой от помех, чем оригинальные.

Дефекты датчиков УЗИ

Каким же болезням подвержен датчик, что ведет к его повреждению? Все возникшее дефекты можно разделить на две группы – естественно старение и дефекты, связанные с нарушением правил и условий эксплуатации датчиков.

Естественное старение  – процесс, которому подвержены все пьезокристаллы.  Старение связано с нарушением структуры самого кристалла, прежде всего под действием температуры. При этом меняется чувствительность каждого отдельно взятого элемента, причем величина падения чувствительности может меняться от элемента к элементу. Нарушение однородности чувствительности элементов приводит к увеличению отношения сигнал-шум и даже к возникновению артефактов на изображении. Повышенный сигнал-шум ведет к «замыливанию» картинки, снижет динамический диапазон и разрешающую способность, а возникающие артефакты вообще могут быть  трактованы как ложная патология пациента.  Для современных датчиков естественный срок службы составляет 2-5 лет и зависит от условий эксплуатации, интенсивности использования  и производителя. Датчик стареет и «умирает» гораздо раньше, чем сам ультразвуковой аппарат, поэтому датчик является расходным материалом. Но гораздо чаще датчик не доживает до «естественной смерти», а гибнет из-за нарушений условий эксплуатации.

Разрушение кристалла. Самым страшным для датчика является удар. При падении датчик получает «травму, несовместимую с его жизнью». Будучи крайне чувствительным элементом, способным воспринимать микроскопические колебания среды, кристалл датчика легко разрушается даже при легких ударах.  На изображении появляются темные сектора или полосы в области элементов, потерявших чувствительность.

Перегрев датчика также приводит к нарушению структуры кристалла и потере работоспособности. Недопустима термическая стерилизация или кипячение датчика. Для предотвращения перегрева необходимо переводить ультразвуковой сканнер в режим Freeze, в котором датчик не излучает акустического сигнала, и, следовательно, не нагревается.

Поломка или разрыв кабеля. Происходит достаточно часто в месте крепления  кабеля к сканирующей головке. В этом месте происходят постоянный перегиб кабеля, несмотря на наличие дополнительного защитного рукава. Ситуацию может усугубить попадание геля в эту область, что приводит к отверждению изоляции кабеля и самого рукава. При потере эластичности кабель становится хрупким, изоляция ломается и тонкие провода рвутся в месте перегиба.

Повреждения акустической линзы. Линза подвержена механическом воздействию, находится в контакте с телом пациента.  Удаление остатков геля с датчика также ведет к износу линзы. В результате линза протирается и отслаивается. Отслоение линзы приводит к нарушению отвода тепла от кристалла, что приводит к перегреву его элементов в месте отслоения линзы. Поэтому недопустимо работать с отслоившейся линзой – это неизбежно приводит к локальному перегреву  и нарушению  структуры кристалла и даже после замены линзы на новую датчик на будет полностью восстановлен.

Что же делать, если датчик вышел из строя?

Есть три пути.

Первый – покупка нового датчика. Дорогой и не всегда самый быстрый способ, большинство оригинальных датчиков поставляются под заказ.

Второй путь – ремонт датчика. Современные технологии позволяют не только восстановить акустическую линзу, но и производить глубокий ремонт, вплоть до замены кристалла или сканирующей головки. При этом после ремонта вы фактически вы получаете новый датчик. Ремонт датчиков производится компанией “Рэй Системс” на высокотехнологичном оборудовании. После диагностики, на которой выявляется в первую очередь состояние кристалла, делается вывод о возможности и целесообразности ремонта. Возможен не только мелкий ремонт в виде замены акустической линзы, но и сложный, такой как замена поврежденного кабеля и даже замена целиком сканирующей головки. Особое внимание уделяется послеремонтному контролю. Датчик тщательно диагностируется, проверяются токи утечки и снимается кривая чувствительности элементов датчика, по однородности которой и делается вывод о качестве проведенного ремонта. На все выполненные работы предоставляется гарантия.

Третий путь – это покупка нового совместимого датчика. Проведенные  испытания показали высокое качество этих датчиков, они в чем не уступают оригинальным.  Датчики определяются УЗИ системой как оригинальные и поддерживают все режимы.