За функциональность УЗИ-аппарата и виды исследований, которые можно проводить с его помощью, отвечают датчики. УЗИ сканер купить можно с набором датчиков, входящих в его комплектацию, после чего по мере необходимости расширять сферы его применения.
Первые УЗИ-аппараты, появившиеся в середине двадцатого века, работали, в сегодняшней терминологии, в «А-режиме», то есть выдавали не изображение, а график наподобие сейсмологического. Ввиду низкой информативности в настоящее время этот метод практически не используется.
Значительным шагом вперед было внесение изменений в конструкцию датчика, дающее возможность поворачивать чувствительный элемент. Вращающийся датчик последовательно получал сигналы от веерообразно расходящихся лучей, что позволяло построчно отображать их в виде точек различной яркости, зависящей от их интенсивности. Таким образом формировалось двумерное изображение исследуемого органа. Позднее на смену вращающейся головке пришли фазированные датчики, состоящие из множества элементов, каждый из которых излучает и принимает ультразвук независимо от других. Этот принцип используют большинство современных ультразвуковых аппаратов.
Возможность отклонять датчик в двух плоскостях означала бы переход к третьему измерению. Однако воплощение этой технологии было бы связано с определенными трудностями. Число элементов такого датчика многократно возрастало, причем каждому элементу необходим отдельный провод. Из-за размеров получившегося устройства врач просто не смог бы пользоваться.
Решением этой проблемы стало использование все того же вращающегося датчика, только на этот раз фазированного. Сканирование в одной плоскости было электронным, в другой — механическим.
Миниатюризация технологий позволила поместить внутрь датчика компьютер, производительность которого была бы достаточной для полноценной трехмерной визуализации в реальном времени. Четвертое измерение, означающее время, дало название технологии — 4D-УЗИ. С ее помощью, например, изучают работу клапанов сердца в режиме реального времени.
Современные аппараты узи Филипс, оснащенные технологией xMATRIX, получают получить 3D и 4D изображение за считанные секунды, а вся процедура исследования, включающая выбор оптимальной области сканирования, обработку полученных результатов и экспорт изображений, занимает около 20-30 минут.
По мнению экспертов, дальнейшее развитие УЗИ-аппаратов будет касаться технологий цифровой обработки сигнала. Сверхбыстрый графический процессор позволит совершать большие объемы вычислений, сокращая при этом время обследования пациента. Впрочем, будут совершенствоваться и технологии двухмерного УЗИ, так как далеко не во всех видах исследований необходимо объемное изображение.