2) от 100 до 500 КГц
3) от 2 до 30 МГц (+)
4) от 2 до 50 ГГц
Диагностическая ультрасонография использует преимущественно мегагерцевый диапазон, поскольку частоты порядка 2–30 МГц обеспечивают оптимальное соотношение между пространственным разрешением и глубиной визуализации. Основная часть стандартных исследований выполняется датчиками с центральной частотой около 2–20 МГц, а частоты до 30 МГц применяются в специализированных высокочастотных методиках.
Физической основой выбора частоты служит зависимость длины волны от частоты: λ = c/f, где c — скорость распространения ультразвука в ткани. При повышении частоты длина волны уменьшается, поэтому улучшается способность различать близко расположенные структуры. Одновременно возрастает поглощение и рассеяние ультразвуковой энергии, вследствие чего уменьшается глубина проникновения; поэтому низкие частоты выбирают для глубоких органов, а высокие — для поверхностных тканей.
Верхняя часть указанного диапазона используется для исследования кожи, мелких сосудов, переднего отдела глаза и при внутрисосудистой ультрасонографии. Например, внутрисосудистые системы могут работать на частотах 20–30 МГц, обеспечивая высокое разрешение при глубине визуализации, ограниченной несколькими миллиметрами. Частоты в килогерцевом диапазоне не дают необходимого пространственного разрешения для стандартного В-режима, а колебания порядка сотен мегагерц и гигагерц чрезмерно быстро затухают в биологических тканях.
| Диапазон частот | Типичное применение | Разрешение | Глубина проникновения |
|---|---|---|---|
| 2–5 МГц | Органы брюшной полости, акушерство, эхокардиография у взрослых | Умеренное | Большая |
| 5–10 МГц | Педиатрические исследования, сосуды, почки, периферические органы | Среднее или высокое | Средняя |
| 10–18 МГц | Щитовидная и молочные железы, мышцы, сухожилия, поверхностные сосуды | Высокое | Небольшая |
| 20–30 МГц | Кожа, мелкие поверхностные структуры, внутрисосудистая визуализация, ультразвуковая биомикроскопия | Очень высокое | Несколько миллиметров или сантиметров в зависимости от среды и датчика |
| 100–500 кГц | Отдельные терапевтические и экспериментальные технологии | Недостаточное для стандартной морфологической визуализации | Большая, но с низкой детализацией |
| Сотни МГц и единицы ГГц | Акустическая микроскопия и экспериментальные системы | Потенциально микроскопическое | Крайне малая из-за выраженного затухания |
Рабочая частота датчика выбирается не изолированно, а с учётом глубины расположения органа, телосложения пациента и требуемой детализации изображения. Для исследования глубоко расположенных структур используют минимально достаточную частоту, тогда как поверхностные образования оценивают высокочастотными линейными датчиками. Современные широкополосные преобразователи позволяют изменять рабочую частоту в пределах одного датчика. Следовательно, диапазон 2–30 МГц отражает фундаментальный диагностический компромисс между разрешающей способностью и проникновением ультразвука в ткани.