Большинство современных ультразвуковых систем среднего, высокого и премиум классов поддерживают все необходимые опции для работы с объемной визуализацией и использования 3D / 4D датчиков. 

 

Внешне такие датчики крайне сложно перепутать с классическими
Характерная черта объемного датчика датчика - это купол (показать)

 

Конструктивно традиционные объемные (не матричные) датчики сложнее классических 2D-датчиков, так как в них есть механические движущиеся элементы:

• Привод (то есть мотор) 
• Платформа
• сложная передаточная система
• и специальная эмиссионная акустическая жидкость

Все это необходимо для того, чтобы с помощью обычного сканирующего модуля датчик мог получить достаточное количество срезов под разными углами. 

Далее эти срезы программными методами объединяются в объемное изображение.

Объемные датчики (как и классические 2D) могут быть 

• конвексными,
• микроконвексными (внутриполостными) 
• и линейными (в основном применяется с более современными датчиками, выполненными по матричной технологии)

 

но первые 2 встречаются намного чаще. как правило, это акушерство и гинекология

 

Частоты работы и прочие характеристики соответственно совпадают с линейными, абдоминальными и внутриполостными датчиками.

Непосредственно сканирующий модуль имеет ту же конструкцию, что и в 2D. (в нем есть и линза, и кристаллы. и согласующий слой, но всего этого мы не видим.

 

Поскольку для работы объемного датчика необходимо изменять положение сканирующего модуля, он расположен на особой платформе, которая приводится в движение приводом - шаговым двигателем (мотором), расположенным в корпусе датчика. 

 

Платформа, на которой находится активный пьезокристаллический модуль, соединена с мотором системой из специального троса и передаточных шестерней. 

 

Следующая особенность классической объемной визуализации: 

Нам необходимо обеспечить подвижность модуля при неподвижном положении датчика, 

 

Для этого вся система из сканирующего модуля и подвижных элементов закрыта куполом (колпаком) 
и внутренний герметичный объем заполнен эмиссионной акустической жидкостью, которая отлично передает акустические УЗ волны.

 

Поэтому объемные датчики всегда намного тяжелее классических 2D, и они также более уязвимы к различным механическим воздействиям, в результате которых часто возникает разгерметизация системы, и акустическая жидкость вытекает.

В 2D режиме модуль любого объемного датчика установлен вертикально, и в таком случае этот датчик {показать обычный конвекс / миккоконвекс} мало чем отличается от этого {показать объемный}. 

 

При запуске 3D или 4D исследования модуль начинает двигаться,  причем в случае 3D модуль двигается до момента построения модели, а в 4D - плавно перемещается из стороны в сторону непрерывно, поскольку нам постоянно необходимо получать данные о движении исследуемых структур.

Помимо непосредственно механической части и герметичных рабочих камер в датчике установлена более сложная электроника, в том числе 

• для управления движением, 
• определения угла отклонения, 
• текущего и максимально возможного безопасного положения модуля 

и других манипуляций.
 

Матричные объемные УЗИ датчики

Матричные датчики обладают особым строением акустического модуля, благодаря чему могут обеспечивать объемную визуализацию без применения движущихся частей и перемещения активных элементов. 

 

Матричные датчики в целом являются универсальными и применяются в различных областях, поскольку обеспечивают не только получение объемной визуализации но и существенное повышение качества классической 2D визуализации

По конструкции корпуса и внешнему виду данные датчики похожи соответственно на конвексные или линейные с бОльшим акустическим модулем.  

Принципиальное отличие матричных датчиков от обычных - количество и взаимное расположение активных элементов сканирующего модуля.

 

В классических датчиках элементы расположены в одну линию (это одномерный массив, для получения стандартного 2D среза его вполне достаточно), 

В матричных датчиках таких групп может быть множество. Они расположены одна над другой в виде матрицы таким образом, что отдельные элементы в ней есть как по оси Х, так и по У. Отсюда и название.

 

В зависимости от соотношения количества элементов по осям выделяют двумерные и полуторамерные матричные датчики.

В полуторных датчиках элементов по одной из осей  в 1,5 раза больше, чем по другой) 1,5:1, 

В двумерных матричных датчиках количество элементов по осям примерно равно. 1:1

 

Для повышения качества в классической  2D визуализации применяются именно полуторные матричные датчики. А для работы в 3D / 4D - двумерные матричные датчики, где количество активных элементов по обеим осям одинаковое. 

При этом форма самого модуля не обязательно будет квадратной. Она также может быть вытянутой и напоминать прямоугольник, модуль может иметь определенный радиус искривления и пр.