У нас ултразвукът се появява през 1993 г. с разрушаването на контролната система за защита на населението от унищожаваща здравето апаратура. Основните постижения на ултразвука - лекота на поддръжка и търговска печалба - разбиха всички "старомодни" бариери пред въвеждането на тази "полезна" техника.
Старомодните "изостанали" институции за контрол, стриктно изучаваха техниката, която въздейства върху човешкото тяло, търсейки да получат "дългосрочни" резултати, тоест: бъдещи последствия върху тялото. Средно продължителността на такива проучвания се простира от една година (мишки) до пет години. Според законите на СССР всеки, който се сблъска с използването на ултразвук в работата си, имаше привилегии в заплатата и т.н. (за вреда).
Но сега настъпиха пазарно-комерсиални времена, когато лекарите започнаха да крещят при прекъсване, че ултразвукът е безвредно нещо и е много необходимо, особено за изследване на бременността. Че в СССР нямаше наука и така, правеха глупаци, но на Запад - прогрес.
Едва сега на Запад започнаха да достигат общи истини.
Ново научно изследване показа, че ултразвуковите изследвания, извършвани на бременни жени, могат да попречат на развитието на мозъчните клетки на плода. Проучването подкопа блестящата репутация на това проучване. Това доказаха учени от Йейлския университет ултра звукови вълниизобразявам отрицателно въздействиена не родено дете- а именно на неговия нервни клеткиспоред германския вестник Die Zeit.
Група, ръководена от уважавания невролог Паско Ракич, изложи бременни мишки през последните три дни от тяхната бременност. ултразвуково изследванес различни дължини - чрез апарат, който обикновено се използва за ултразвуково изследване на хора. След това в мозъците на новородени мишки учените потърсиха белязани неврони, които обикновено се придвижват до определени части на мозъка през трите дни преди раждането.
Като цяло мозъкът на новородените мишки не е имал видими аномалии, размерите му са стандартни. Но при всички животни, които са били изложени на ултразвук за 30 минути или повече преди раждането, така наречените E16 неврони не са мигрирали към съответното място в мозъчната кора след раждането. Те сякаш се „изгубиха“ в по-дълбоките слоеве на сивото вещество. Броят на "загубените" клетки нараства с ултразвуковото натоварване, някои неврони по-късно са открити дори в подлежащото бяло вещество. Тези клетки също нямаха определени химични характеристикиправилно разположени неврони и такива нервни клетки вече не могат да изпълняват предназначената от природата функция.
Всъщност има пълна мутация на клетки с деформация на ДНК.
Ехографияизползва звукови вълни висока честота, които, преминавайки през течна среда, се отразяват от плътен предмет, в този случай- дете. Отразените вълни се преобразуват от сензора, а изображението е скелет и вътрешни органидете - появяват се на екрана на монитора.
Ултразвукът не изисква специална подготовка за бременна жена. Просто на ранни датикогато все още има малко околоплодна течност, жената е помолена да дойде на прегледа с напълнена пикочен мехуртака че изображението да е достатъчно ясно. Жената ляга на дивана, разкрива стомаха си, намазва се със звукопроводим гел и по него се прокарва сензорът на апарата. Цялата процедура отнема около десет минути. По желание на майката тя може да гледа в екрана, но без обяснение добър специалистмного е трудно да се разбере какво се показва на екрана.
Никой не говори за това, че децата в утробата реагират бурно на този преглед, реагирайки му с интензивно движение. Дори много „мъдреци“ използват тази функция като тест по време на бременност, когато майката изведнъж се уплаши, че детето й не се движи дълго време. Ултразвукът стимулира движението на плода и предизвиква ускоряване на сърдечния му ритъм.
Детето усеща негативното въздействие и рефлексивно реагира на радиацията, опитвайки се да се защити. Любопитството не е достатъчно добра причина да изложите бебето на потенциална опасност за съмнителни цели, като например да разберете пола на детето.
В САЩ Националният здравен институт не е одобрил задължителните ултразвукови изследвания за всички бременни жени.
Изследвания Гаряева П.П.
Въздействие върху генотипа
Считаният за безвреден ултразвук може... да увреди генетичния апарат. До този извод стигнаха московски изследователи, ръководени от старши научен сътрудник в отдела по теоретични проблеми Руска академияНауки Петр Петрович Гаряева.
- Трябва да призная - казва Гаряев, - преди много се страхувахме, че законите на генетиката могат да бъдат използвани в ущърб на хората. Но се оказа, че те правят това от дълго време ...
лекари. Без да знаят какво правят, те въздействат върху генетичния апарат на човека. А сега е трудно дори да си го представим дългосрочни ефектитози мащабен човешки експеримент.
Разкритието започна съвсем наскоро. Кандидатът на биологичните науки Петр Петрович Гаряев и кандидатът на физико-математическите науки Андрей Александрович Березин си поставиха за цел да проникнат в светая светих на живата материя - вълновия геном, управляващ развитието на организма. Природата старателно пази генома от всякаква инвазия, за да запази наследствените програми за бъдещите поколения. Но учените решиха да направят свои собствени поправки към тях - да влязат нова информацияв ДНК текстове.
Известно е, че изолираните от клетките ДНК молекули излъчват различни сигнали.
Това е истинска симфония на живота, където вероятно има „мелодии“ на всички тъкани, органи и системи, които могат да се развиват по команда на ДНК. Но засега учените могат да определят само спектъра на тези акустични вибрации. Те са толкова много и са толкова слаби, че само
супер чувствително оборудване.
Отделните звуци на живота от хаоса помагат ... носители на светлина - фотони. Хелиево-неоновият лазерен лъч се насочва към вибриращи ДНК молекули – отразена от тях светлината се разпръсква, а спектърът й се записва от чувствително устройство. Такава система за измерване се нарича фотонна корелационна спектроскопия.
Гаряев и Березин се изсипаха в канавка воден разтворДНК молекули и я обработих с ултразвуков генератор. Те отказаха да назоват честотите на акустичните вибрации, като отбелязаха само, че някои обертонове могат да бъдат чути с ухото, като тънка свирка. Но изследователите не крият резултатите от експеримента - напротив, смятат за свой дълг да разкажат за тях колкото е възможно повече.
повече хора.
Преди да бъдат изложени на генератора, ДНК молекулите излъчват звуци в широк диапазон: от единици до стотици херца. И тогава молекулите "прозвучаха" със специална сила на една честота: 10 херца. Задържа се вече няколко седмици. И амплитудата на трептенията не намалява.
Образно казано, една пронизителна нотка започна да доминира в симфонията на живота.
Работата на ДНК, - обяснява Гаряев, - може да се сравни с високоскоростен компютър, който моментално взема огромен брой решения. Но представете си, че компютърът е бил ударен с чук и в резултат на това той дава един и същ отговор на всички въпроси. Нещо подобно се случи във вълновия геном, когато го зашеметихме с ултразвук. Неговите вълнови матрици бяха толкова изкривени, че рязко увеличиха една честота.
За какво крещи фантомът
Но още повече учените бяха изненадани от друг факт: изкривяването на спектъра на акустичните вибрации не се случи веднага. След излагане те тестваха как
звучи ДНК препарат, но не са открити промени в неговите „мелодии“. Разочаровани от неуспеха, те изляха стария разтвор, наляха нов и замръзнаха
го в хладилника. И когато го размразиха на следващия ден и го измериха отново, бяха смаяни: непокътнатият ДНК препарат се държеше така,
сякаш е получил ултразвуково зашеметяване.
„Може би всичко е заради замразяването?“ — питам Пьотър Петрович.
„Не“, отговаря ученият, „проверихме препаратите за ДНК контрол. Когато бяха размразени, те все още издаваха широк спектър от звуци.
И накрая, най-забележителният резултат беше следният. Варени ново лекарствоДНК в нова кювета, но поставена на мястото на старата. Изведнъж препаратът „прозвуча пронизително“, сякаш и той беше обработен с ултразвук.
- Ами ако по време на експериментите насочите полетата към спектрометъра и те започнат да действат върху ДНК?
- Ултразвукът не се индуцира, всеки физик го знае.
След многобройни проверки учените стигнаха до стряскащо заключение: ултразвукът "обижда" молекулите на ДНК и те го "запомнят". Тествани молекули силен шок, след което дълго време идваха на себе си и накрая развиха вълнообразен фантом от болка и страх, който остана на мястото на такъв ужасен за тях експеримент. Под въздействието на този фантом, други ДНК молекули също са преживели подобен шок и също са „крещяли от ужас“.
По-нататъшни изследвания показват, че по време на ултразвуково облъчване, двойната спирала на ДНК се развива и дори се счупва - както се случва, когато тези молекули са силно нагрети. По време на такива механични повредиобразуват се електромагнитни вълни, които създават фантом. Самият той е способен да унищожи ДНК като висока температураи ултразвук.
Нещо подобно се случва, когато на ранен човек отрежат ръка или крак и след това "празното място" боли дълги години. Според Гаряев понякога на мястото на раковия тумор възниква фантомен ефект: при отстраняването му остава вълнова матрица, която след това създава нова колония от злокачествени клетки.
Учените смятат, че по време на техния експеримент във формирането на фантома е участвала... вода, в която са плували ДНК молекули. Под действието на ултразвуков генератор в този разтвор могат да се образуват групи от няколко водни молекули - те се превръщат в малки генератори на акустични вибрации, които непрекъснато звучат и увреждат ДНК от всички страни. В резултат на техните скъсани вериги се появиха групи от електромагнитни вълни - солитони, които можеха да съществуват независимо, подхранвани от енергия. заобикаляща среда. Съвкупността от тези солитони образува вълнова матрица или фантом.
Учените дори успяха да снимат ДНК фантома. В близост до препарата се появи ярка топка, от която излизаха разклонени линии. Прилича на дърво, осветено от светкавица. Но вместо листа, той беше обвит в лек облак от свръхлеки микрочастици.
Фантомът се е "плувал" в близост до ДНК препарата, а след отстраняването му е продължил да се рее над това място. Реещо се "дърво" на фона на лек облак учените са записали на много снимки.
ДНК изпълняват погребален марш
„Тези експерименти показват“, казва Гаряев, „че ултразвукът причинява не само механични, но и полеви изкривявания на ДНК. Това означава, че може да възникне провал в наследствената програма: изкривяването на полето ще образува увредени тъкани - от тях няма да може да се развие здрав организъм.
— Но това е ужасно! Прекъснах учения. - Сега е много модерно в цял свят ултразвуково сканиране. Методът се счита за напълно безвреден, така че се използва широко за диагностициране на бременност и деца. "Shine through" ултразвук на бременни жени
жени, за да разберат пола на нероденото дете. Друго нещо е, ако те са специални медицински показания! Лекомислието и арогантността на "царете на природата" са просто удивителни.
Много хора знаят, че някои животни използват ултразвук като оръжие: делфините забиват риба с него, кашалотите - калмари и т.н.
Но лекарите предложиха пациентите да бъдат подложени на такова въздействие - и те охотно се съгласиха, дори дадоха децата си на експеримент с ултразвук.
Известно е, че животните, чиято активна жизнена дейност се извършва предимно през нощта, се характеризират с големи очии остро зрение, но прилепите, напротив, имат малки очи и са много големи уши. Това накара италианския учен Баланцани преди 200 години да се замисли за провеждане на изследване за изучаване на възможностите за ориентация на прилепите в космоса. Той опъна тънки конци, снабдени със звънци през стаята, затъмни стаята и пусна прилепите вътре. Въпреки пълен мрак, нито един прилеп не се натъкна на протегнатите нишки. Когато ушите на мишките бяха затворени, те започнаха да докосват опънатите нишки и дори да се блъскат в стените. Изследванията на Ballanzani поставиха основния камък за разбиране на процеса на ориентация на прилепите в пространството. Ballanzani установи, че тези животни се движат в космоса с помощта на ултразвукови вълни.
В промишлеността ултразвукът се използва от много години, по-специално при определянето на стада риби в моретата и океаните.
Благодарение на откритието през 1880 г. от братята Й. и Р. Кюри на така наречения пиезоелектричен ефект, за първи път са генерирани ултразвукови вълни. Първите експерименти за използване на ултразвукови вибрации са предприети от фон Щернберт, който, използвайки ултразвукова сонда след катастрофата на Титаник през 1912 г., отваря пътя за по-нататъшно широко приложениеехолокация.
Благодарение на френския физик Р. Ланжевин, получена ехолокация по-нататъчно развитиепо време на Първата световна война - започва да се използва за откриване на подводници.
В техническата област ултразвукът отдавна се използва за посочване и локализиране на местоположението на увреждане на околната среда.
Ултразвукът в медицината
В медицината ултразвуковата диагностика е използвана за първи път в областта на неврологията благодарение на изследванията на невропатолога K.Th. Дусиг. Заедно с брат си, радиоинженер, в периода от 1938 до 1942 г. те правят първите опити да получат представа за патологичните вътречерепни промени. Тези опити обаче не доведоха до пробив на ултразвуковите технологии в медицината по това време и паузата в развитието на диагностичния ултразвук се проточи. И през 1954 г., след създаването на J.G. Новото поколение Холмс ултразвукови устройствас водна възглавница започна ново обратно броене в развитието на медицината ултразвукова диагностика. Работи на кардиолозите J. Edler и. С.Н. Херц принуждава специалистите да слушат резултатите от ултразвук на сърцето и води до създаването на ехокардиография. Последвалото развитие на доктрината за ултразвук доведе до факта, че J. Donald и T.E. Браун изобрети скенер със сензор, който работи без водна възглавница. Благодарение на това изобретение стана възможно да се изследват кухините на тялото, сърцето и щитовидната жлезав двумерното пространство. По-нататъшно тясно сътрудничество между медицински специалисти и медицински техницидопринесе за форсиране на техническото усъвършенстване на диагностичното оборудване. Днес е възможно не само извършването на тънкоиглена насочена биопсия под ултразвуков контрол, но и интраоперативно използване на ултразвук.
Ултразвуково изследване при патологии на опорно-двигателния апарат
Насърчени от публикации и директни разговори с Kramps и Lenschow, R. Graf и колеги започват през 1978 г. систематично да се опитват да прилагат ултразвук в диагностиката на патологиите на опорно-двигателния апарат. Ултразвуковите скенери, които се използваха по това време, бяха технически прости и следователно, естествено, имаха ограничени възможности. Ако изображението на мускулите и връзките беше постигнато сравнително лесно, тогава по отношение на костите използването на ехолокация поради пълното отразяване на ултразвука от кортикалния слой изглеждаше практически неуспешно. Едва след въвеждането на първия Compound скенер с висока разделителна способност със сензори 5 и 7,5 MHz (по това време те бяха по-скоро изключение, отколкото правило) беше възможно да се изобрази менискус in vivo за първи път. Въз основа на тези резултати ехографията започва да се въвежда в практиката за.
Получените данни са много неинформативни, тъй като промяната в зоните на ехогенност и анехогенност не може да бъде свързана с тогавашните познания за ултразвуковата анатомия на тазобедрената става на новородено. Професионалният интерес обаче ги принуди да дисектират ставите на трупове и да доставят индивидуални анатомични структурисветлоотразителни материали за пълното им идентифициране при ехографско изследване. Благодарение на постоянното сравнение на трупни препарати, рентгенографии, артограми, равнинни разрези на трупни тазобедрени стави, диафаноскопия със сонограми, беше възможно да се идентифицират много по-добре анатомичните структури в сонографското изображение. Сравнителна серия от сонограми на тазобедрени стави с и без изкълчване на тазобедрената става показва разнообразна ехоструктура и в същото време постоянен ултразвуков модел на ставата. Започвайки по това време от рентгеновата оценка на тазобедрената става, изследователите се опитаха да преценят позицията на главата на бедрената кост според сонографията. Използвайки този подход към резултатите от ултразвука, беше възможно да се понеда прави разлика между „изкълчване“ и „без изкълчване“. Крайъгълен камък в ултразвуковата диагностика на луксациите при тазобедрена ставатрябва да се счита периодът, когато взаимното „заемане“ на ултразвуковия апарат, заплащането на материали за собствена сметка и правенето на изследвания, класифицирани като „хоби“, беше заменено от официалната програма на Австрийската фондация, насочена към научно решаване на този проблем.
За съществуването в природата на ултразвукови вибрации, които не се чуват човешко ухоОтдавна е известно, че тези вибрации се наричат ултразвукови вълни. Откриването на тези вълни се свързва с името на италианския учен Лазаро Спаланцани, който предполага, че способността на прилепите да летят в тъмното и да избягват препятствия не зависи от зрението, а от звуковите вибрации, които човек не е в състояние да чуе. Галамбос (1942) и Грифин (1944) потвърждават тази брилянтна идея 250 години по-късно.
Откритието на Galton (1880), братята Pierrl и Jagne, Curie, които описват пиезоелектричен феномен - появата на свободен заряд на повърхността на някои кристали по време на тяхната механична деформация, служи като напредък в използването на природата на ултразвука. Това откритие е теоретично обосновано година по-късно от Липман, който открива, че когато върху повърхността на кристала се приложи електрически заряд, той се деформира. Тези открития поставиха основата за създаването на устройства, които генерират ултразвукови вълни с висока честота. Дълги години на тези открития се обръщаше малко внимание. Интересът се увеличи във връзка с използването на ултразвук в медицината.
През 1940 г. Джордж Лудвиг, Дъглас Хаури и Джон Уайлд, независимо един от друг, показаха, че ултразвуковите сигнали, изпратени в тялото, се връщат обратно към същия сензор, отразявайки се от повърхностите на структури с различна плътност.
Въпреки че ултразвукът се използва в медицината не толкова отдавна, към днешна дата той се използва успешно в редица нейни области за терапевтични и диагностични цели. Първоначално ултразвукът се използва главно в терапията поради механичните ефекти, които причиняват изместване на ултразвуковото налягане в тъканите, и топлинния ефект, който възниква вътре в тъканите, което води до физични и химични действия. Ултразвуковата терапия се оказа особено ефективна при някои патологични състояния(болест на Бехтерев, невралгия, неврит, възпаление на ставите и други възпалителни процеси).
Оказа се, че заедно с положителен ефектприложението му е абсолютно противопоказано при лечение на паренхимни органи (черен дроб, далак, бъбреци, бял дроб, сърце, мозък, щитовидна жлеза и др.).
Дозираното използване на ултразвук в терапията се обяснява с две причини:
Ултразвуковото поле прониква в тъканта по време на лечението нехомогенно,
Нехомогенността на ултразвуковото поле се увеличава допълнително поради нехомогенността на необлъчените тъкани.
Разликата в тъканите, разделени от фасции, прегради, е причина за множество нехомогенни отражения, които влияят на ефективността на ултразвуковото поле. Тези особености на ултразвуковото поле и тъканите трябва да се вземат предвид при избора на интензивност и време на облъчване с ултразвук за постигане на максимален терапевтичен ефект. Горна границаинтензитет на терапевтична доза от 3 W/cm2.
Голяма заслуга за използването на ултразвук в терапията принадлежи на Pohlmann (1939, 1951). Те също учеха биологично влияниеултразвук със средна и висока интензивност. Основната употреба на ултразвук с терапевтична целсвързани с използването на сравнително прости ултразвукови генератори в производството на терапевтично ултразвуково оборудване.
Първите опити за използване на ултразвук за диагностични цели се свързват с името на виенския невропатолог Карл Дусик (1937, 1941, 1948), който успява да локализира мозъчен тумор с помощта на два сензора, разположени един срещу друг в областта на главата. Въпреки известен успех, поради трудността при интерпретиране на резултатите, методът беше критикуван и забравен за известно време. През 1946 г. Denier се опитва да изобрази сърцето, черния дроб и далака с помощта на ултразвук. Keidl (1950), използвайки 60 kHz ултразвуков трансдюсер, определя обема на сърдечния мускул чрез измерване на абсорбцията на ултразвук в сърдечния мускул и белодробната тъкан, но резултатите са неубедителни.
Етапът на сериозно навлизане на ултразвука в диагностиката започва с разработването на импулсен ехо метод и получаването на едномерен образ (А-метод). И въпреки че първите съобщения за възможността за получаване на едноизмерен ултразвуков образ се появяват през 1940 г. (Gohr и Vederkind), методът започва да се прилага на практика едва 10 години по-късно, когато Лудвиг и Струтнерс успяват да идентифицират камъни в жлъчен мехурИ чуждо тяло, зашит в мускулна тъканкучета. Те предполагат, че туморите също могат да бъдат открити с този метод. Wild и Reid (1952), изследвайки млечните жлези, установяват, че туморната тъкан отразява повече от здравата тъкан, като по този начин доказва ефективността на метода за диагностични цели.
Тези обнадеждаващи данни за ефективността на метода допринесоха за широкото му прилагане в различни полета клинична медицина. Шведските учени Edler и C. Hertz (1954) са основателите на ехокардиографията, въпреки че за дълго времепоради несъвършенството на оборудването и погрешната интерпретация на регистрираните структури на сърцето, методът не открива клинично приложение. Публикациите на немски учени S.Tffert и др.(1959) за успешната диагностика на предсърдни тумори, след това на американски учени G.Joyner (1963), R.Gramiak (1969) и много други показаха, че информацията за здраво и болно сърце, получена по безкръвен начин, не вреди и не тревожи пациентите.
Снимка: likesuccess.com
Leksell (1955) разработи основите на ехоенцефалографията и беше първият, който успя да локализира мозъчен хематом, използвайки средно ехо изместване. Тази техника е доразвита в трудовете на S. Lepsson (1961), C. Grossman (1966), W. Schifer et al. (1968) и др.. Едномерният ултразвуков метод в офталмологията е използван за първи път през 1956 г. от Mundt и Hughes, а година по-късно от Oksala и Lehting. Началото на въвеждането на този метод в акушерската и гинекологичната практика се свързва с имената на шотландските изследователи I. Donald, J. Mac Vicar и E. Brown (1961). Първите измервания на главата на плода с ултразвуков метод са извършени от И. Доналд. Те също инициираха използването на двуизмерния метод (В-метод) в акушерството и гинекологията. Разработването на двуизмерен метод за изобразяване се превърна в голямо постижение в развитието и подобряването на ултразвуковото оборудване.
Ехокардиограма на сърцето, показваща предсърдията и вентрикулите. Снимка: wikipedia.org.rf
Хоури и Билс, Уайлд и Рийд (1955-1956) са първите, които използват метода независимо в клинична среда. Възможностите за използване на ултразвук за диагностични цели в гастроентерологията са дадени от G. Baum и I. Greenwood (1958), когато описват двуизмерния метод (B-метод).
По-нататъшното усъвършенстване на ултразвуковите диагностични устройства е свързано с работата на Kossoff и Garrett (1972, Австралия), които получават изображение в сива скала. След това те подобриха инструментите в реално време. През 1942г
Кристиан Доплер описва разпространението на вълни от движещ се източник на вибрации и влиянието на други относителни движения върху тяхната честота. Този ефект на Доплер е приложен в акустиката и по-късно на негова основа са направени устройства, способни да записват движението на сърцето.
За съвременните пациенти е трудно да си представят, че не толкова отдавна лекарите са се справили без такъв диагностичен метод като ултразвук. Ултразвукът направи истинска революция в медицината, давайки на лекарите изключително информативен и по безопасен начинпрегледи на пациенти.
Само за половин век, който има история на ултразвуковата медицина, ултразвукът се превърна в основен помощник в диагностиката на повечето заболявания. Как се появи и разви този метод?
Първите изследвания на ултразвукови вълни
Хората отдавна се досещат за наличието в природата на звукови вълни, които не се възприемат от хората, но италианецът Л. Спаланцани открива „невидими лъчи“ през 1794 г., доказвайки, че прилеп със запушени уши престава да се ориентира в пространството.
Първите научни експерименти с ултразвук започват през 19 век. През 1822 г. швейцарският учен Д. Коладен успява да изчисли скоростта на звука във водата чрез потапяне на подводна камбана в Женевското езеро и това събитие предопределя раждането на хидроакустиката.
През 1880 г. братя Кюри откриват пиезоелектричния ефект, който се получава в кварцов кристал при механично въздействие, а 2 години по-късно се генерира и обратният пиезоелектричен ефект. Това откритие е в основата на създаването на ултразвуков преобразувател от пиезоелектрични елементи - основният компонент на всяко ултразвуково оборудване.
XX век: хидроакустика и металдетекция
Началото на 20-ти век е белязано от развитието на сонарите - откриването на обекти под вода с помощта на ехо. Създаването на първите ехолоти дължим на няколко учени от различни страни: австриец Е. Бем, англичанин Л. Ричардсън, американец Р. Фесенден. Благодарение на сонарите, които сканират морските дълбини, стана възможно да се откриват подводни препятствия, потънали кораби, а по време на Първата световна война и вражески подводници.
Друго ултразвуково направление е създаването в началото на 30-те години на дефектоскопи за търсене на дефекти в метални конструкции. Ултразвуковото откриване на метал намери своето място в индустрията. Един от основателите този методстана руският учен С.Я. Соколов.
Методите за ехолокация и откриване на метал поставиха основата за първите експерименти с живи организми, които бяха извършени с индустриални устройства.
Ултразвук: стъпка в медицината
Опитите ултразвукът да се постави в услуга на медицината датират от 30-те години на ХХ век. Неговите свойства започват да се използват във физиотерапията на артрит, екзема и редица други заболявания.
Експериментите, които започнаха през 40-те години на миналия век, вече бяха насочени към използването на ултразвукови вълни като инструмент за диагностициране на неоплазми. Успех в изследванията е постигнат от виенския психоневролог К. Дусик, който през 1947 г. въвежда метод, наречен хиперсонография. Д-р Дусик успя да открие мозъчен тумор чрез измерване на интензитета, с който ултразвукова вълна преминава през черепа на пациента. Именно този учен се счита за един от основателите на съвременната ултразвукова диагностика.
Истински пробив в развитието на ултразвука настъпва през 1949 г., когато американският учен Д. Хаури проектира първия апарат за медицинско сканиране. Това и последващите творения на Khauri имаха малка прилика със съвременните инструменти. Те представляваха резервоар с течност, в който пациентът беше поставен, принуден да седи неподвижен дълго време, докато скенерът се движи около него. коремна кухина- сомаскоп.
Приблизително по същото време американският хирург Дж. Уайлд създава преносимо устройство с подвижен скенер, което осигурява визуално изображение на неоплазмите в реално време. Той нарече своя метод ехография.
През следващите години ултразвуковите скенери се подобриха и до средата на 60-те години започнаха да изглеждат близо до модерното оборудване с ръчни сензори. В същото време западните лекари започнаха да получават лицензи за използване на ултразвуковия метод на практика.
Експерименти с използването на ултразвук са проведени и от съветски учени. През 1954 г. в Института по акустика на Академията на науките на СССР се появява специализиран отдел, ръководен от професор Л. Розенберг.
Производството на домашни ултразвукови скенери стартира през 60-те години в Изследователския институт по инструменти и оборудване. Учените са създали редица модели, предназначени за използване в различни медицински области: кардиология, неврология, офталмология. Но всички те останаха в статута на експериментални и не получиха „място под слънцето“ в практическата медицина.
По времето, когато съветските лекари започнаха да проявяват интерес към ултразвуковата диагностика, те вече трябваше да използват плодовете на постиженията на западната наука, тъй като до 90-те години на миналия век местните разработки бяха безнадеждно остарели и изостанали от времето.
Съвременни технологии в ултразвука
Методите за ултразвукова диагностика продължават да се развиват активно. Обичайното двуизмерно изображение се заменя с нови технологии, които ви позволяват да получите триизмерно изображение, да „пътувате“ в телесните кухини, да пресъздавате външен видплода. Например:
- 3D ултразвук– създава 3D изображение от всякакъв ъгъл.
- Ехо контраст -Ултразвук с използване на интравенозен контраст, съдържащ микроскопични газови мехурчета. Различава се с повишена точност на диагностиката.
- Тъкан или 2-ри хармоник (THI)- технология с подобрено качество на изображението и контраст, показана при пациенти с наднормено тегло.
- Соноеластография -използване на ултразвук допълнителен фактор- налягане, което помага да се определят патологичните промени по естеството на свиването на тъканите.
- Ултразвукова томография- техника, подобна по информативност на CT и MRI, но напълно безвредна. Събира обемна информация с последваща компютърна обработка на изображението в три равнини.
- 4D– ултразвук- технология с възможност за навигация вътре в съдовете и каналите, така нареченият "изглед отвътре". Качеството на изображението е подобно на ендоскопското изследване.
Освен това използването на звукови вълни се счита за най-информативния и безопасен метод за изследване. Човечеството отдавна подозира, че на планетата има звукови вълни с честота, която не се възприема от човешките слухови органи, и именно върху тях са изградени съвременните ултразвукови методи.
През 1974 г. италианският учен Лазаро Спаланцани експериментално успява да открие невидима радиация, която помага да се ориентират в космоса на много представители на животинския свят на планетата, и това е основата съвременни методиДиагностичен ултразвук. Експериментът е проведен върху прилеп, чиито уши просто са били запушени, което е довело до дезориентация на животното.
През 19 век учените започват да Научно изследванесвойства на откритите лъчи. Така през 1822 г. швейцарският физик Даниел Коладен прави точни изчисления на скоростта на звука във водата, използвайки подводна камбана като източник на звук и Женевското езеро като воден резервоар. Така се ражда хидроакустиката.
Малко повече от половин век по-късно, през 1880 г., френските физици Пиер и Жак Кюри откриват съществуването на пиезоелектричен ефект, който възниква в резултат на механично въздействие върху кварцов кристал. Няколко години по-късно беше генериран и обратният пиезоелектричен ефект, който по-късно беше използван за разработване на преобразувател на ултразвукови вълни. Този дизайн на пиезоелектрични кварцови кристали за преобразуване на ултразвук е основният елемент на съвременното ултразвуково оборудване.
В началото на 20-ти век, въз основа на наличната информация за ултразвуковите вълни, се развива нов клон на науката - хидроехолокация, която представлява търсене на обекти във водната среда по отразения от тях звук (ехо) с помощта на специално устройство, наречено ехолот. Разработването на такива устройства е извършено от учени от различни страни: Англия, Австрия, Америка. С помощта на сонар са засичани вражески кораби през Първата световна война. В момента те се използват в навигацията и изследването на морските дълбини, включително за търсене на потънали кораби.
През 30-те години на ХХ век се появи идеята за търсене на дефекти в метални конструкции с помощта на ултразвук, по същото време бяха създадени първите дефектоскопи. Самото направление на ултразвуковата диагностика на метални конструкции се нарича металдетекция. Той се използва широко в индустрията.
Напредъкът в използването на ултразвук в сонари и откриване на метали подтикна учените да обмислят възможността за приложението му в живи организми, по-специално в медицината.
През същите 30-те години ултразвуковите вълни започват да се използват за физиотерапия при лечението на някои заболявания. И следващото десетилетие бе белязано от началото на изследванията по отношение на поставянето на ултразвук в услуга на медицинската диагностика.
Основоположник на ултразвуковата диагностика може да се счита австрийският психоневролог Карл Теодор Дусик, който през втората половина на 40-те години разработи метода хиперсонография, който може да се използва за откриване на тумор в мозъка въз основа на измерване на интензитета на ултразвуковата вълна, влизаща и излизаща от черепа.
По-нататъшното развитие и усъвършенстване на ултразвуковата диагностика доведе до появата на такива методи за изследване, които само майка може да знае за медицината. Триизмерната ултразвукова диагностика ви позволява да получите триизмерна картина от всякакъв ъгъл. Ехоконтраст (когато се инжектира във вена специални веществас газови мехурчета) е един от най-точните диагностични методи. Соноеластографията е комбинация от ултразвук и налягане за определяне на естеството на тъканната контракция, която разкрива различни патологии.
Ултразвуковата томография ви позволява да получите компютърно изображение на човешки органи в три равнини, без да причинявате никаква вреда човешкото тяло. Четириизмерният ултразвук е възможност за пътуване в човешките съдове, разкривайки и най-малките промени.
И до ден днешен ултразвукът вярно служи на човек, позволявайки време за разпознаване злокачествени новообразувания, спасявайки живота на много пациенти, а също така давайки уникална възможност не само да се следи развитието на детето в утробата, но дори да се определи пола и външни характеристикибебе.
В онкологията ултразвукът се използва не само като безопасен методдиагностика, но и като метод на лечение ракови тумориНа ранни стадиитяхното развитие. Не е тайна, че науката не стои неподвижна и се появяват нови, модернизирани методи за изследване.