Ультразвук: шаг в медицину. История создания УЗИ аппаратов

Ультразвук: шаг в медицину. История создания УЗИ аппаратов

фото: https://pbs.twimg.com/ 

Простота и доступность УЗИ-обследования — одно из значимых достижений медицины 20 века. Путь к этому был долгим: между первыми исследованиями ультразвука и ультразвуковым аппаратом в том виде, в котором мы его знаем, прошло больше века. В этом тексте мы расскажем, кто изобрел УЗИ-аппарат, как война повлияла на развитие УЗИ-техники и при чем тут летучие мыши.

Для диагностики различных заболеваний используют множество неинвазивных методов, которые позволяют довольно точно исследовать органы и ставить диагнозы. Одним из таких методов является ультразвуковое исследование — УЗИ. 

История УЗИ началась еще во времена Леонардо да Винчи в 15 веке. Именно он погружал в жидкость трубку и определял движение и скорость кораблей, которые двигались навстречу друг другу. Тогда Леонардо назвал это явление «колебаниями стоячей воды», хоть на самом деле это и был ультразвук.

Следующим, кто естественным путем смог открыть ультразвук был Ладзаро Спалланцани. Он был итальянским натуралистом. В 18 веке он обнаружил, что если заткнуть летучей мыши уши, то она не может ориентироваться на местности. Ладзаро сделал вывод, что летучие мыши воспроизводят звук, который не слышат люди и с помощью эха мышь ориентируются в пространстве. Таким образом он обнаружил естественный ультразвук.

Первым основательным шагом к изобретению аппарата УЗИ была разработка теории звука в 1877 году. Эту теорию разработал Джон Уильям Струтт. Именно она легла в основе УЗИ. А вот вторым и пожалуй самым главным шагом стало открытие пьезоэффекта. Его открыли братья Поль и Жак Кюри в 1880 году. Пьезоэффект — это эффект возникновения электричества в сжимающихся или растягивающихся кристаллах. Этот эффект и лег в основу понимания действия ультразвука. 

Однако, до практического применения пришлось ждать аж до 1941 года. Именно в этом году невролог из Австрии Карл Фредерик Дюссик и его брат  сделали первое ультразвуковое исследование мозга. Во время исследования была обнаружена опухоль. Дюссик «обнаружил» опухоль и опубликовал свой метод под названием гиперфонографии. Однако, спустя пять лет оказалось, что это изображение было не что иное, как отражение ультразвука от костей.

«Отцом медицинского УЗИ» называют англичанина Джона Уайлда. Он в 1949 году использовал УЗИ для определения толщины тканей кишечника. А в 1958 году при помощи УЗИ впервые определили размер головки плода. Это и послужило применению ультразвука в акушерской практике. 

А вот первый современный аппарат УЗИ, в котором датчик находится в руке у врача изобрели в 1963 году в США. Стоит отметить, что именно с этого времени и начали давать медицинскую аккредитацию на такие исследования — нужно было выполнить не менее 170 исследований в год. 

Так в 1965 году появился УЗИ-аппарат Vidoson Siemens — первый ультразвуковой прибор, который можно было использовать в режиме реального времени. Практически сразу ультразвуковое исследование стало использоваться в гинекологических отделениях многих европейских больниц.

В России первые общедоступные УЗИ появились только в 1980 году.

2D и 3D УЗИ плода

Далее развитие УЗИ пошло стремительными шагами и в настоящее время существует 3D и 4D методы исследования. Исследование проводят быстро, эффективно и безболезненно. Исследуемые органы можно увидеть с точностью менее миллиметра. А современные аппараты позволяют совершить исследование за несколько минут. И это наверняка не конец пути развития ультразвукового исследования.

Разрешение УЗИ системы зависит от рабочей частоты датчика и глубины, на которой находится исследуемый орган. Для абдоминальных исследований на частоте 3,5 МГц разрешение на средней глубине десять сантиметров составляет примерно три миллиметра. Для щитовидной железы датчик частотой 7,5 МГц может дать разрешение порядка полумиллиметра на глубине три сантиметра. Кардиодатчик на частоте 3 МГц и на глубине десять сантиметров покажет разрешение пять миллиметров». Что касается скорости получения изображений, то современные УЗИ-аппараты позволяют делать это за считанные минуты.

Помимо совершенствования УЗИ, перед учеными стоят и иные задачи. «Сейчас на повестке дня исследователей во всем мире стоит вопрос создания так называемой УЗ-томографии (УЗТ) по аналогии с хорошо известной компьютерной томографией (КТ) на основе рентгеновского сканирования образца по отдельным слоям, — рассказывает Владимир Кукулин, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник отдела физики атомного ядра и главный научный сотрудник лаборатории теории атомного ядра НИИЯФ МГУ. — Создание УЗТ было бы поистине революционным шагом в медицине, сейсмологии и в других сферах, так как позволило бы заменить во многих случаях нежелательное рентгеновское облучение тела, причем многократное, на простое и совершенно безвредное УЗ-сканирование. Однако развитие УЗТ требует очень большого объема вычислений, которые нужно произвести за относительно небольшое время медицинского обследования пациента. Сделать это можно, только применив принципиально новую технологию вычислений на основе сверхбыстрого графического процессора. Эти работы сейчас только разворачиваются».

Второе чрезвычайно интересное новое направление — технология уничтожения опухолей и разрезания внутренних тканей тела с помощью направленного ультразвука. Это направление сейчас формируется под названием хирургии XXI века

А вы когда-нибудь делали УЗИ внутренних органов?

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Без активной гиперссылки на материал Sauap.org копирование запрещено!

Ссылки: https://pulse.mail.ru/article/apparat-uzi-dvigatel-medicinskogo-progressa-istoriya-s-drevnih-vremen-do-nashih-dnej-3512698776613813792-8015551037446748037/?user_session_id=6e840262d662d9&utm_referrer=https%3A%2F%2Fpulse.mail.ru&utm_source=MRG_Pulse&utm_content=source_only
, https://med-history.livejournal.com/92298.html?ysclid=l5rw2ya2s0810575548

Предыдущая Как формируется первое впечатление и почему оно так важно
Следующая 8 вещей, на которые, оказывается, существует монополия

0 Комментарий

Комментариев пока нет!

Вы можете быть первым оставив комментарий на этом посту!

10 + 17 =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

 

Top