Реклама на портале

История ультразвукового исследования. Применение ультразвука в медицине - история возникновения и развития

О существовании в природе ультразвуковых колебаний, которые находятся за пределами слышимости человеческого уха, известно было давно, эти колебания называются ультразвуковыми волнами. Открытие этих волн связано с именем итальянского ученого Lazzaro Spalanzani, который предположил, что способность летучих мышей летать в темноте и не наталкиваться на препятствия зависит не от зрения, а от звуковых вибраций, которые человек не способен слышать. Эту гениальную мысль через 250 лет своими исследованиями подтвердили Galambos (1942) и Grifin (1944).

Прогрессу использования природы ультразвука послужили открытия Galtona (1880), братьев Pierrl и Jagne, Curie, которые описали пьезоэлектрическое явление - возникновение свободного заряда на поверхности некоторых кристаллов при их механической деформации. Это открытие через год было теоретически обосновано Lipman, который обнаружил, что при воздействии электрическим зарядом на поверхности кристалла происходит его деформация. Этими открытиями была заложена основа для создания аппаратов, которые генерируют УЗ волны высокой частоты. Долгие годы этим открытиям уделялось мало внимания. Интерес возрос в связи с применением ультразвука в медицине.

В 1940 г. George Ludwig, Douglas Howry и John Wild, независимо друг от друга, показали, что УЗ сигналы, посланные в организм, возвращаются обратно к тому же датчику, отражаясь от поверхностей структур разной плотности.

Хотя ультразвук в медицине используется не так давно, к настоящему времени он с успехом применяется в ряде ее областей с лечебной и диагностической целью. Вначале УЗ преимущественно применялся в терапии благодаря механическим воздействиям, вызывающим перемещения УЗ давления в тканях, и тепловому эффекту, который возникает внутри тканей, приводя к физико-химическим действиям. УЗ терапия оказалась особенно эффективной при некоторых патологических состояниях (болезнь Бехтерева, невралгии, невриты, воспаления суставов и другие воспалительные процессы).

Оказалось, что наряду с положительным эффектом его применение абсолютно противопоказано при лечении паренхиматозных органов (печени , селезенки, почек , легких, сердца , головного мозга, щитовидной железы и др.).

Дозированное применение ультразвука в терапии объясняется двумя причинами:

Ультразвуковое поле пронизывает ткань при лечении неоднородно,

Неоднородность ультразвукового поля еще увеличивается вследствие неоднородности необлученных тканей.

Разность тканей, разделенных фасциями, перегородками, является причиной многочисленных неоднородных отражений, влияющих на эффективность ультразвукового поля. Эти особенности УЗ поля и тканей должны учитываться при выборе интенсивности и времени облучения ультразвуком для получения максимального лечебного эффекта. Верхняя граница интенсивности терапевтической дозы 3 Вт/см2.

Большая заслуга применения ультразвука в терапии принадлежит Pohlmann (1939, 1951). Им также изучено биологическое влияние ультразвука средней и высокой интенсивности. Первичность применения УЗ с лечебной целью связана с использованием в производстве терапевтической ультразвуковой аппаратуры сравнительно простых УЗ генераторов.

Первые попытки использовать ультразвук с диагностической целью связаны с именем венского невропатолога Karl Dussik (1937, 1941, 1948), которому при помощи двух датчиков, расположенных один против другого в области головы, удалось лоцировать опухоль мозга. Несмотря на определенные успехи, из-за сложности интерпретации результатов метод был подвергнут критике и на некоторое время забыт. В 1946 г. Denier попытался получить изображения сердца, печени и селезенки с помощью УЗ. Keidl (1950), используя ультразвуковой датчик с частотой 60 КГц, определил объем сердечной мышцы, измеряя поглощение УЗ в сердечной мышце и легочной ткани, однако результаты оказались неубедительными.

Этап серьезного внедрения ультразвука в диагностику начинается с разработки импульсного эхометода и получения одномерного изображения (А-метод). И хотя первые сообщения о возможности получения одномерного УЗ изображения появились в 1940 г. (Gohr и Vederkind), практически метод стал применяться только через 10 лет, когда Ludwig и Strutners удалось выявить камни в желчном пузыре и инородное тело, вшитое в мышечную ткань собаки. Они предположили, что этим методом можно обнаружить и опухоли. Wild и Reid (1952), обследуя молочные железы, установили, что опухолевая ткань отражает больше, чем здоровая ткань, тем самым доказав эффективность применения метода в диагностических целях.

Эти обнадеживающие данные об эффективности метода способствовали его широкому внедрению в различных областях клинической медицины. Шведские ученые Edler и C. Hertz (1954) являются основоположниками эхокардиографии, хотя долгое время из-за несовершенства аппаратуры и ошибочной трактовки регистрируемых структур сердца метод не находил клинического применения. Публикации немецких ученых S.Tffert и соавт.(1959) об успешной диагностике опухолей предсердия, затем американских ученых G. Joyner (1963), R.Gramiak (1969) и многих других показали, что информация о здоровом и больном сердце, полученная бескровным путем, не приносит вреда и беспокойства больным.


Фото: likesuccess.com

Leksell (1955) разработал основы эхоэнцефалографии и был первый, кому удалось при помощи смещения срединного эхо лоцировать гематому мозга. Эта методика получила дальнейшее развитие в работах S. Lepsson (1961), C. Grossman (1966), W. Schifer и соавт. (1968) и др. Одномерный УЗ метод в офтальмологии впервые в 1956 г. применили Mundt и Hughes, а годом позже Oksala и Lehting. Начало внедрения этого метода в акушерскую и гинекологическую практику связано с именами шотландских исследователей I. Donald, J. Mac Vicar и E. Brown (1961). Первые измерения головки плода УЗ методом осуществил I. Donald. Они же положили начало применению двухмерного метода (В-метод) в акушерстве и гинекологии. Разработка двухмерного способа получения изображений стала крупным достижением в развитии и усовершенствовании УЗ аппаратуры.

Эхокардиограмма сердца, на изображении видны предсердия и желудочки. Фото: википедия.орг.рф

Впервые в клинических условиях независимо один от другого метод применили Howry и Bills, Wild и Reid (1955-1956). Возможности использования УЗ в диагностических целях в гастроэнтерологии приведены G. Baum и I. Greenwood(1958) при описании ими двухмерного метода (В-метода).

Дальнейшее усовершенствование УЗ диагностических приборов связано с работами Kossoff и Garrett (1972, Австралия), получившими градацию серой шкалы изображения. Затем они усовершенствовали приборы, работающие в реальном масштабе времени. В 1942 г.

Христиан Доплер описал распространение волн из движущегося источника колебаний и влияние других относительных движений на их частоту. Этот эффект Доплера был применен в акустике, и на его базе позднее стали изготовлять приборы, способные регистрировать движение сердца.

Во время беременности организм будущей мамочки нуждается в регулярных обследованиях и наблюдении за процессом вынашивания ребенка, поэтому нужно знать, во сколько недель делать первое УЗИ при беременности.

Узи снимок фотография
аппарат консультация внутри
плановое в положении отдых
развитие снимок просмотр


Это обследование позволяет всегда держать ситуацию под контролем и получать данные, которые смогут сориентировать врача-гинеколога на дальнейшие действия, если они потребуются. Помимо множества показателей, понятных только врачу, будущая мама сможет получить визуальную информацию о своем ребеночке.

В основе принципа исследования лежит эхолокация: ультразвуковые волны отражаются от тканей, в которые проникают. При этом на экране появляются изображения данных тканей. Отраженные лучи принимает датчик, который воспринимает получаемые сигналы в зависимости от плотности тканей. Это позволяет воспроизвести на экране четкое изображение плода.

Сегодня подобное исследование является самым безопасным и эффективным. Оно применяется уже 40 лет, но до сих пор не было замечено негативного влияния на будущего малыша. Давайте разберемся, когда лучшего всего сделать первое УЗИ при наступлении беременности.

Время первого обследования

Каждой будущей маме нужно знать, когда можно делать первое УЗИ для подтверждения наступления беременности. Его проводят на сроке 3-5 недель после начала последних месячных. Сегодня в акушерстве используется два метода диагностики:

  • через брюшную стенку;
  • трансвагинальный с применением влагалищного датчика, на который надевается специальный презерватив.

Стоит знать, что независимо от того, на каком сроке вы сделаете первое УЗИ при беременности, именно влагалищное исследование повышает достоверность и точность полученных сведений, поскольку датчик соприкасается с внутренними органами. В этом случае нет необходимости наполнять мочевой пузырь перед диагностикой. Уже на 4-5 дне задержки можно подтвердить факт занятия. Получается, что эмбриологическая беременность определяется на сроке от 2 недель.

Исследование влагалища

На момент, когда уже можно делать ваше первое узи при наличии беременности, диаметр плодного яйца всего около 5 мм. Для определения точного срока необходимо измерить размер эмбриона от головки до копчика. Вероятность ошибки в данном случае не больше трех дней. Если нет необходимости подтверждать факт зачатия, а отсутствие или наличие маточной патологии были установлены другим способом, первый плановый поход на УЗИ осуществляется при беременности на сроке до 12 недель.

Мы разобрались, когда можно идти на первое УЗИ при маточной беременности, а теперь давайте поймем, что оно показывает:

  • 7 недель – головка эмбриона;
  • 8 недель – конечности плода;
  • 9-11 недель – косточки конечностей и точки окостенения;
  • 11-14 недель – наличие или отсутствие желудка, почек, мочевого пузыря, всех пальцев плода.

Когда делается первое УЗ-исследование при беременности, нужно измерить «воротниковое пространство». Нормальный размер – максимум 3 мм. При 3 мм и более шея плода начинает отекать, что свидетельствует о хромосомном нарушении и наличии риска появления симптома Дауна.

«Воротниковое пространство» важно измерять при вынашивании близнецов. Чем раньше вы ее обнаружите, тем большей точности будет результат обследования на наличие синдрома Дауна, поскольку именно при многодетной беременности возможны погрешности при обнаружении данного симптома.

Воротниковое пространство

Проведение раньше положенного срока

Иногда врач решает назначить ультразвуковую диагностику раньше, чем оно проводится обычно. Это происходит, когда существует риск развития какой-либо патологии.

Есть несколько случаев, когда первое УЗ-исследование при появлении беременности, делают раньше положенного срока.

  1. Риск аномалии развития половых органов.
  2. Дифференциальная диагностика женщины с опухолью матки или фибромой.
  3. Подозрение на пузырный занос, незавершенную беременность.
  4. Подозрение развитие трубной и другой внематочной беременности.
  5. Возможный выкидыш.

В этих случаях у женщины возникают определенные симптомы, из-за чего врач изменяет срок, на котором он делает первое УЗИ беременной. Самый серьезный симптом – это кровотечение после задержки менструации и положительный тест. Про .

Кровотечение может свидетельствовать о любом из состояний, которые были указаны выше. При внематочной беременности и выкидыше у женщин сильно болит низ живота.

Если наблюдается пузырный занос, то плод не развивается, а плодные оболочки начинают разрастаться в виде пузырей, которые прорастают в матку, могут попасть в мозг и легкие. Это состояние можно определить по размерам матки, которая начинает увеличиваться быстрее, чем положено. Самочувствие женщины ухудшается и, если не предпринять меры, возможен летальный исход.

Обследование в I триместре

Первое скрининговое УЗИ делается при сроке беременности от 10 до 14 недель. Оно назначается для выявления аномалий развития плода, генетических аномалий, а также помогает диагностировать возможные проблемы кровотока плаценты и расположения плода. Скрининг может выполняться вагинальным способом и через живот.

Первый плановый поход

В первом случае вам придется раздеться ниже пояса и лечь, согнув ноги, после чего врач вводит тонкий датчик во влагалище. Неприятных ощущений процедура не приносит, однако на следующий день может появиться немного кровяных выделений. При обследовании через живот нужно раздеться до пояса или приподнять одежду. Специалист наносит специальную жидкость на живот и двигает по нему датчиком.

После скрининга врач составляет протокол, куда записывает основные параметры, определяемые при исследовании. К ним относится:

  • частота сердечных сокращений;
  • копчико-теменной размер;
  • визуализация эмбриона;
  • размер воротникового пространства;
  • структура хориона;
  • месторасположение хориона;
  • особенности строения маточных стенок;
  • особенности придатков матки.

После проведения УЗИ пациентку направляют на биохимическое исследование, которое также входит в процедуру первого скрининга. Специалист берет кровь из вены, чтобы получить необходимую информацию. Последний прием пищи должен быть за четыре часа до исследования.

Как только вы выяснили, когда сделать первое скрининговое УЗ-исследование при беременности, медлить не стоит. С помощью диагностики можно с точностью до дня установить срок, выяснить, как идет развитие плода, есть ли пороки или особенности половых органов, которые способны осложнить процесс вынашивания ребенка или вовсе прервать его.

Узи помогает определить срок положения

Подготовка к проведению исследования

Как только вы определились с тем, когда лучше идти к врачу и делать первое УЗИ при наступившей беременности, следует подготовиться к исследованию. Если диагностика будет выполняться через живот, за два часа до процедуры нужно будет выпить примерно два литра воды без газа. Перед процедурой не следует мочиться.

Если вы решаете, как подготовиться к проведению первого УЗИ при малом сроке беременности, необходимо знать, о том, что нужно взять с собой к врачу:

  • презерватив;
  • полотенце;
  • бахилы;
  • пеленку.

Презерватив необходим, чтобы надеть его на трансвагинальный датчик. Некоторые платные клиники предоставляют свои расходные материалы, которых включены в стоимость приема. Поэтому не придется нести их с собой. Уточните эту информацию у администратора. Используйте .

Также перед проведением осмотра нужно подмыть наружные половые органы и надеть чистое белье. За день до запланированного исследования необходимо полностью исключить жареную и жирную пищу, ограничить употребление морепродуктов, шоколада, цитрусовых.

Как только вы поняли, во сколько врачи делают первое УЗИ при небольшом сроке беременности, запишитесь на прием. Вы теперь будущая мамочка, поэтому позаботитесь о своем малыше и сделайте все, чтобы защитить его от различных болезней.

Спасибо 0

В нашей стране УЗИ появилось с разрушением контроля системы защиты населения от техники уничтожающей здоровье, в 1993 году. Основные достижения УЗИ: простота в обслуживании и коммерческая прибыль - сломали все «старорежимные» преграды для внедрения этой «полезной» техники.
Старорежимные «отсталые» институты контроля, скрупулезно изучали технику воздействующую на человеческий организм, добиваясь получения «дальних» результатов, то есть: будущих последствий с организмом. В среднем длительность таких исследований растягивалась от одного года (мыши) до пяти лет. По законам СССР, все кто сталкивался в своей работе с применением УЗИ, имели привилегии в зарплате и т.д. (за вредность).

Но вот пришли рыночно-коммерческие времена, когда врачи стали на перебой кричать, что УЗИ - безвредная штука и очень необходима, в особенности для изучения беременности. Что в СССР не было науки, а так, дурака валяли, а вот на западе - прогресс.


Только вот уже и на Западе стали доходить прописные истины.

Новое научное исследование показало, что ультразвуковое обследование,проводимое у беременных женщин, может помешать развитию клеток головного мозга плода. Исследование подорвало блестящую репутацию этого обследования. Ученые из Йельского университета доказали, что ультразвуковые волны оказывают негативное воздействие на не рожденного ребенка — а именно, на его нервные клетки, сообщает немецкая газета Die Zeit.

Группа под руководством авторитетного нейробиолога Паско Ракича подвергала беременных мышей в течение последних трех дней их беременности ультразвуковому обследованию различной протяженности — при помощи прибора, который обычно используется для ультразвукового обследования людей. Затем в мозге новорожденных мышей ученые искали маркированные нейроны, которые в течение трех дней перед рождением обычно перемещаются в определенные части мозга.

В целом мозг новорожденных мышат не имел никаких видимых отклонений, его размеры были стандартными. Но у всех животных, которые перед рождением подверглись ультразвуковому обследованию в течение 30 минут и более, так называемые нейроны E16 после рождения не переместились в соответствующее место коры головного мозга. Они как будто «заблудились» в более глубоких слоях серого вещества. Число «заблудившихся» клеток росло вместе с ультразвуковой нагрузкой, некоторые нейроны позже обнаружились даже в нижерасположенном белом веществе. У этих клеток также отсутствовали определенные химические характеристики правильно позиционированных нейронов, а такие нервные клетки уже не могут выполнять функцию,предназначенную им природой.

По сути, идет полная мутация клеток с деформацией ДНК.

Ультразвуковое исследование использует звуковые волны высокой частоты, которые,проходя через жидкую среду, отражаются от плотного объекта, в данном случае — ребенка. Отраженные волны преобразуются датчиком, и изображение — скелет и внутренние органы ребенка — появляются на экране монитора.
УЗИ не требует специальной подготовки беременной. Только на ранних сроках, когда околоплодных вод еще мало, женщину просят приходить на обследование с наполненным мочевым пузырем, чтобы изображение было достаточно четким. Женщина ложится на кушетку, обнажает живот, его смазывают звукопроводящим гелем и водят по нему датчиком прибора. Вся процедура длится около десяти минут. По желанию мамы, она может смотреть на экран, но без объяснения хорошего специалиста понять, что изображено на экране, очень сложно.

Никто не говорит о факте, что дети,находящиеся в утробе матери, бурно реагируют на это обследование, отвечая на него интенсивным движением. Эта особенность даже многие «умники» используют как тест во время беременности, когда мама вдруг пугается, что ее ребенок долго не шевелится. УЗИ стимулирует движение плода и вызывает ускорение его сердцебиения.
Ребенок чувствует негативное воздействие и рефлекторно реагирует на излучение, пытаясь защититься. Любопытство — недостаточно веская причина для того, чтобы подвергнуть малыша потенциальной опасности в сомнительных целях, например, узнавания пола ребенка.
В США Национальный институт здоровья не одобрил обязательное УЗИ для всех беременных.

Исследования Гаряева П.П.

Удар по генотипу

Считавшийся безвредный ультразвук может … повреждать генетический аппарат. К такому выводу пришли московские исследователи под руководством старшего научного сотрудника Отдела теоретических проблем Российской академии наук Петр Петрович Гаряева.
- Должен признаться, — рассказывает Гаряев, — раньше мы очень боялись, что законы генетики могут использоваться во вред людям. А оказалось, что это давно уже делают…
медики. Не ведая, что творят, они воздействуют на генетический аппарат человека. И сейчас трудно даже представить себе отдаленные последствия этого широкомасштабного эксперимента над людьми.

Прозрение началось совсем недавно. Кандидат биологических наук Петр Петрович Гаряев и кандидат физико-математических наук Андрей Александрович Березин поставили перед собой цель: проникнуть в святая святых живой материи — волновой геном, который управляет развитием организма. Природа старательно защищает геном от любых вторжений, чтобы сохранить для будущих поколений наследственные программы. Но ученые решили внести в них свои поправки — вписать новую информацию в «тексты ДНК».

Известно,что выделенные из клеток молекулы ДНК «издают» самые разные сигналы.
Это настоящая симфония жизни, где, наверное, есть «мелодии» всех тканей,органов и систем, которые могут развиться по команде ДНК. Но ученые пока могут определять только спектр этих акустических колебаний. Их так много и они настолько слабые, что различить их способна лишь
сверхчувствительная аппаратура.
Выделить из хаоса отдельные звуки жизни помогают … носители света — фотоны. Гелий-неоновый луч лазера направляют на колеблющиеся молекулы ДНК — отражаясь от них, свет рассеивается, и его спектр записывает чуткий прибор. Такая измерительная система называется установкой спектроскопии корреляции фотонов.

Гаряев и Березин налили в кювету водный раствор молекул ДНК и обработали его генератором ультразвука. Они отказались назвать частоты акустических колебаний, лишь заметили, что некоторые обертона можно было услышать ухом, как тонкий свист. Но результаты эксперимента исследователи не скрывают — наоборот, считают своим долгом рассказать о них как можно
большему количеству людей.

До воздействия генератором молекулы ДНК издавали звуки в широком диапазоне: от единиц до сотен герц. А после — молекулы «звучали» с особой силой на одной частоте: 10 герц. Она сохраняется уже несколько недель. И амплитуда колебаний не уменьшается.
Образно говоря, в симфонии жизни стала преобладать одна пронзительная нота.

Работу ДНК, — объясняет Гаряев, — можно сравнить с быстродействующим компьютером, который мгновенно принимает огромное количество решений. Но представьте себе, что по компьютеру ударили кувалдой, и в результате на все-все вопросы он выдает один и тот же ответ. Нечто подобное произошло в волновом геноме, когда мы оглушили его ультразвуковом. Его волновые матрицы так исказились, что в них резко усилилась одна частота.

О чем кричит фантом

Но еще больше ученых удивил другой факт: искажение спектра акустических колебаний произошло не сразу. После воздействия они проверили, как
звучит препарат ДНК, но не нашли в его «мелодиях» никаких изменений. Огорченные неудачей, вылили старый раствор, налили новый и заморозили
его в холодильнике. А когда на следующий день разморозили и снова измерили, то прямо обомлели: неповрежденный препарат ДНК вел себя так,
будто он получил ультразвуковое оглушение.

— Может, все дело в заморозке? — спрашиваю Петра Петровича.
— Нет, — отвечает ученый, — мы проверяли контрольные препараты ДНК. Когда их размораживали, они по-прежнему издавали звуки широкого спектра.
Наконец,самый поразительным был следующий результат. Приготовили новый препарат ДНК в новой кювете, но поместили ее на место старой. Неожиданно препарат «пронзительно зазвучал», как будто его тоже обработали ультразвуком.
— А вдруг во время опытов вы навели поля на спектрометр, и они стали действовать на ДНК?
— Ультразвук не наводится, это известно любому физику.

После многочисленных проверок ученые пришли к поразительному выводу:ультразвук «обидел» молекулы ДНК, и они это «запомнили». Молекулы испытали сильное потрясение, после которого долго приходили в себя и,наконец, выработали волновой фантом боли и страха, который остался на месте столь ужасного для них эксперимента. Под действием этого фантома и другие молекулы ДНК пережили похожее потрясение и тоже «закричали от ужаса».

Дальнейшие исследования показали, что во время ультразвукового облучения двойные спирали ДНК расплетаются и даже разрываются — как бывает при сильном нагревании этих молекул. Во время таких механических повреждений образуются электромагнитные волны, которые создают фантом. Он сам способен разрушать ДНК подобно высокой температуре и ультразвуку.

Нечто подобное происходит, когда раненому человеку отрезают руку или ногу, а потом у него много лет болит «пустое место». По мнению Гаряева, фантомный эффект иногда возникает и на месте раковой опухоли: когда ее удаляют, остается волновая матрица, которая потом создает новую колонию злокачественных клеток.

Ученые считают, что во время их эксперимента в формировании фантома участвовала … вода, в которой плавали молекулы ДНК. Под действием ультразвукового генератора в этом растворе могли образоваться группы из нескольких молекул воды — они стали маленькими генераторами акустических колебаний, которые со всех сторон непрерывно озвучивали и повреждали ДНК. В результате на их разорванных цепочках появились сгустки электромагнитных волн — солитоны, которые могли существовать самостоятельно, подпитываясь энергией окружающей среды. Совокупность этих солитонов образовала волновую матрицу, или фантом.
Ученым удалось даже сфотографировать фантом ДНК. Около препарата появился яркий шарик, из которого выходили разветвленные линии. Это похоже на дерево, освещенное вспышкой молнии. Но вместо листвы оно было окутано светлым облаком из сверхлегких микрочастиц.
Фантом «плавал» около препарата ДНК, а когда тот убрали, продолжал парить над этим местом. Парящее «дерево» на фоне светлого облака ученые зафиксировали на многих фотоснимках.

ДНК исполняют похоронный марш

—Эти эксперименты показывают, — говорит Гаряев, — что ультразвук вызывает не только механические, но и полевые искажения ДНК. Это значит, что в наследственной программе может происходить сбой: искажение поля будет формировать поврежденные ткани — из них не сможет развиться здоровый организм.
— Но ведь это ужасно! — прервал я ученого. — Сейчас во всем мире очень модно ультразвуковое сканирование. Метод считается совершенно безвредным, поэтому его широко применяют для диагностики беременности и детей. «Просвечивают» ультразвуком беременных
женщин, чтобы узнать пол будущего ребенка. Другое дело, если это особые медицинские показания! Легкомыслие и самонадеянность «царей природы» просто поразительны.

Многие знают, что некоторые животные используют ультразвук как оружие: дельфины глушат им рыбу, кашалоты —кальмаров и так далее.

Но медики предложили больным подвергнуться такому воздействию — и они охотно согласились, даже отдали своих детей на эксперимент с ультразвуком.

Причем использование звуковых волн считается самым информативным и безопасным методом исследования. Человечество давно подозревало, что на планете существуют звуковые волны такой частоты, которая не воспринимается органами слуха человека, именно на них и построены современные методы УЗИ.

В 1974 году итальянскому ученому Ладзаро Спалланцани опытным путем удалось обнаружить невидимое излучение, помогающее ориентироваться в пространстве многим представителям животного мира планеты, и оно легло в основу современных методов УЗИ диагностики. Опыт проводился над летучей мышью, которой попросту заткнули уши, что привело в дезориентации животного.

В XIX веке ученые начали проводить научные исследования свойств найденных лучей. Так в 1822 году ученый-физик из Швейцарии Даниэль Колладен провел точные расчеты скорости звука в воде, используя в качестве источника звука подводный колокол, а в качестве водного резервуара Женевское озеро. Так произошло зарождение гидроакустики.

Спустя чуть более полвека в 1880 году французские физики Пьер и Жак Кюри открыли существование пьезоэлектрического эффекта, который возникает в результате механического воздействия в кристалле кварца. А через пару лет удалось сгенерировать и обратный пьезоэффект, который в дальнейшем использовался для разработки преобразователя ультразвуковых волн. Эта конструкция из пьезоэлектрических кристаллов кварца для преобразования ультразвука является основным элементом современного оборудования для УЗИ.

В начале ХХ века на основании имеющихся сведений об ультразвуковых волнах получает развитие новая отрасль науки – гидроэхолокация, представляющая собой поиск объектов в водной среде по отраженному от них звуку (эхо) при помощи специального прибора, называемого эхолотом. Разработкой таких приборов занимались ученые разных стран: Англии, Австрии, Америки. При помощи гидролокаторов обнаруживали вражеские суда еще во времена Первой мировой войны. В настоящее время их используют в мореплавании и исследовании морских глубин, в том числе для поиска затопленных кораблей.

В 30-х годах ХХ века появилась идея поиска при помощи ультразвука дефектов в металлических конструкциях, тогда же были созданы первые дефектоскопы. Само направление УЗ-диагностики металлоконструкций получило название металлодетекции. Ее повсеместно используют в промышленности.

Успехи в использовании ультразвука в гидролокации и металлодетекции подтолкнули ученых рассмотреть возможности его применения на живых организмах, в частности медицине.

В тех же 30-х годах ультразвуковые волны начали использовать для физиопроцедур при лечении некоторых заболеваний. А уже следующее десятилетие ознаменовалось началом исследований в плане постановки ультразвука на службу медицинской диагностики.

Основоположником УЗ-диагностики можно считать австрийского психоневролога Карла Теодора Дюссика, который во второй половине 40-х годов разработал метод гиперсонографии, при помощи которого можно обнаружить опухоль в головном мозге на основании замеров интенсивности входящей и выходящей из черепа ультразвуковой волны.

Дальнейшее развитие и усовершенствование УЗ-диагностики привело к появлению таких методов исследования, о которых медицина могла лишь мать. Трехмерная ультразвуковая диагностика позволяет получить объемную картинку с любого ракурса. Эхоконтрастирование (когда в вену вводится специальные вещества с пузырьками газа) – один из самых точных методов диагностики. Соноэластография представляет собой сочетание ультразвука и давления для определения характера сокращения тканей, по которому и выявляются различные патологии.

УЗ-томография позволяет получить компьютерное изображение органов человека в трех плоскостях, не нанося никакого вреда человеческому организму. Четырехмерное УЗИ – это возможность путешествовать внутри сосудов человека, выявляя малейшие изменения.

По сегодняшний день ультразвук верой и правдой служит человеку, позволяя вовремя распознать злокачественные новообразования, спасая жизни многим пациентам, а также даруя уникальную возможность не только следить за развитием ребенка в утробе матери, но даже определить пол и внешние черты младенца.

В онкологии ультразвук применяется не только как безопасный метод диагностики, но и как метод лечения раковых опухолей на ранних стадиях их развития. Не секрет, что наука не стоит на месте, и появляются новые, модернизированные методы исследований.

  • " onclick="window.open(this.href," win2 return false >Печать
  • E-mail

УЗИ, как диагностический метод в медицине, относительно молодое исследование. В исторической перспективе любое УЗИ - новый метод. Но технологии так быстро переходят из лабораторий даже в консервативную медицинскую практику, что 50 лет кажутся огромным сроком, за который в медицину пришло не только УЗИ, но и много других технологий.

Первые опыты локации человека

Основу создания и применения современного УЗ-оборудования положило открытие (примерно 1880 г.) пьезоэлектриков учеными, братьями Пьером и Жаком Кюри. Однако медицинское назначение ультразвук получил только в 50-х годах прошлого века. Так, Инге Эдлер и Карл Хеллмут Герц стали пионерами в области неинвазивного исследования сердца - эхокардиографии (ультразвуковой кардиографии). В 1955 году Яном Дональдом и доктором Барром были проведены первые исследования опухолей, а инженер Том Браун при содействии того же Яна Дональда создал ультразвуковой прибор Mark 4, который умел отличать твёрдые и кистозные опухоли.

Ультразвук - это упругие колебания звуковых волн с частотами, выше диапазона слышимости человека (20 кГц), распространяющиеся в газах, жидкостях и твёрдых телах.

Одним из самых первых применений звукового сканирования человека стали опыты Холмса и Хоура (США), они погружали пациента в бак с дегазованной водой и пропускали ультразвук вокруг оси 360 градусов, что и стало первой томограммой.
Впрочем, в период 40-50 г.г. XX века целый ряд врачей из Европы и США вели поиски применения ультразвука для диагностики патологий. Среди них английский хирург J. Wild, американец G. Ludwig, и признанный пионер УЗИ - австрийский невролог, психиатр K.T. Dussik.

На пути к современной УЗИ-диагностике

Ранние УЗИ-приборы были громоздкими, требовали дополнительного оборудования и особого размещения пациента перед прибором. А первый компактный и ручной сканер появился лишь в 1963 г. в США.
Это и стало началом новой эры становления популярных в наше время статических УЗ-аппаратов.

Спустя всего три года официальный медицинский орган AIUM начал проводить аккредитацию ультразвуковой практики. Для получения лицензии на этот новый диагностический метод в акушерстве и гинекологии, врач-соискатель должен был осуществлять интерпретацию как минимум 170 УЗ-снимков в год.

В 1966 г. Вена принимала первый Всемирный конгресс УЗ-диагностики в медицине. Спустя десятилетие было основано Британское медицинское общество ультразвука (British Medical Ultrasound Society, BMUS). Так УЗИ вошло в повседневную жизнь и обычную медицинскую практику.

Следует пояснить, что диагностические приборы делились на два типа: на принципе гидролокации A-режим УЗ-волн, и принципе радиолокации, B-режим.

УЗИ в СССР

В СССР работы по применение ультразвука в медицине практически не отставали от мирового уровня. Так, в 1954 г. на базе Акустического института АН СССР было создано отделение ультразвука под руководством профессора Л. Розенберга.

Спустя пять-шесть лет НИИ медицинских инструментов и оборудования СССР выпустил экспериментальные аппараты Ekho-11, Ekho-12, Ekho-21, UZD-4. Более поздние модели: UTP-1, UDA-724 и Obzor-100 датируются началом 70-х годов.

Это диагностическое оборудование работало в офтальмологии, неврологии и кардиологии, однако, указаний к широкому внедрению не последовало, что отбросило эту отрасль на много лет назад. Лишь с конца 80-х годов УЗД начала постепенно внедряться в советскую медицину.

Основы УЗИ 21-го века

70-80 годы прошлого века стали бурным этапом развития УЗИ-диагностики. Росли не только списки проводимых исследований и выявляемых диагнозов, но и точность исследований.

В 1972 г. с помощью В-режимного УЗИ английский профессор Кэмпбэл на сроке 17 недель диагностировал анэнцефалию плода. Это положило начало раннему выявлению патологий, которые явились показанием к прерыванию беременности.

В 1977 австриец C. Kretz разработал УЗ-аппарат Combison 100. Это был циркулярный ротационный сканер, работающий в режиме реального времени для УЗИ органов брюшной полости и других частей тела.

Доктор медицины P. Jeanty в 1984 г. составил очень нужную таблицу всех размеров костей плода при развитии. А помогли ему в этом исследования J. Hobbins, который с помощью сканера реального времени измерил длину бедра плода, и работы G. O’Brien и J. Queenan, определивших наличие такой патологии развития плода, как скелетная дисплазия.

В этот же период был усовершенствован и получил широкое применение такой точный метод, как допплер-ультразвуковое исследование.

В 1975 г. была разработана 128-точечная мультиимпульсная допплер-система, в которой скорость и направление кровотока отображались на экране в цвете. Но уровень технологий того времени не позволил ее массовое применение, поэтому активное развитие допплер-УЗИ как медицинского диагностического метода отложилось до 80-х годов.

В целом рост качества УЗИ продолжался в течение 80-90 годов благодаря бурному развитию микропроцессоров и портативных компьютеров. Согласно статистике FDA, в США менее, чем за 10 лет, с 1976 по 1982 г. частота использования УЗД в медицинских учреждениях возросла с 35 до 97%.

В результате этого в конце 90-х годов в странах Европы и США УЗИ стало стандартным исследованием, с помощью которого:
- определяли срок беременности,
- исключали двойню,
- выявляли пороки развития плода.

Новейшее УЗИ - трехмерное УЗИ

Еще в далеком 1992 году была опубликована книга японского врача- исследователя об УЗИ в акушерстве и гинекологии, в которой целый раздел был посвящен трехмерному сканированию. Это не удивительно, ведь именно в Японии в тот период очень широко внедрялись компьютерные методы моделирования и обработки. Но на самом деле эти снимки были сделаны с помощью двумерного УЗ-аппарата. А вот исследователи из США предложили алгоритм действительно трехмерного сканирования. Был разработан и реализован сканер Combison 330, с помощью которого визуализировали лицо, мозжечок и шейный отдел позвоночника плода.

Зачем понадобилась трехмерная УЗ-диагностика? Дело в том, что ряд аномалий развития плода: расщепление губы, полидактилию, микрогнатию, пороки развития уха, позвоночника и других патологий развития, можно выявить по только по внешнему виду плода. Поэтому трансвагинальное трехмерное УЗИ позволило расширить возможности диагностического метода ранних этапов развития плода.

Работы испанского клинициста Bonilla-Musoles показали, что точность диагностики злокачественных новообразований яичника, определенных с помощью трехмерного УЗИ, составляет почти 100%. Цветное допплеровское трехмерное УЗИ позволило визуализировать кровоток опухолей и поэтому стало действенным методом диагностики рака шейки матки и яичников.

Как видно, за несколько десятилетий УЗИ в медицине претерпело кардинальные изменения: от простой констатации факта наличия жизни в полости матки до точных измерений размеров плода; от определения морфологии плода до оценки его кровотока и динамики развития. УЗИ и сейчас остается молодым, растущим методом диагностики, про который можно сказать «новейший».

Будьте здоровы и чаще улыбайтесь!