...
Діагностика за допомогою ультразвуку PDF Печать E-mail

Діагностика за допомогою ультразвуку
ПЛАН

Вступ

1. Зародження ультразвукових теорій та перші ультразвукові діагностичні пристрої

2. Подальше вдосконалення ультразвукової діагностики

Висновки

Використана література

Вступ

Останнім часом усе більш широке поширення знаходять технологічні процеси, засновані на використанні енергії ультразвуку. Ультразвук знайшов також застосування в медицині.

Ультразвуком називають механічні коливання пружного середовища з частотою, що перевищує верхню межу чутності -20 кгц. Одиницею виміру рівня звукового тиску є дБ. Одиницею виміру інтенсивності ультразвуку є ват на квадратний сантиметр (Ут/див2).

За останні 40 років, ультразвук став важливою діагностичною методикою та інструментом в медицині. Його потенціал був визнаний у 1930-их і 1940-і, коли Теодор Дуссік і його брат Фрідріх спробували використовувати ультразвук для того, щоб діагностувати пухлини мозку. Однак тільки в 1970-их, робота цих і інших піонерів досліджень ультразвуку реально принесла плоди.

1. Зародження ультразвукових теорій та перші ультразвукові діагностичні пристрої

Дуглас Хаурі першопрохідник 1940-их років, зіграв важливу роль у розвитку ультразвуку й ультразвукових пристроїв. Хаурі сконцентрував свою увагу на розвитку устаткування і прикладної теорії ультразвуку. Хоча його початкова робота привела до створення ультразвукової машини, що робила недостатньо оптимальні зображення, остаточна мета Хоурі полягала в тому, щоб зробити більш витончений прилад, що був би "в певній мірі, порівнянним з фактично великою кількістю зрізів структур, що робляться, у лабораторії патології."

У 1951, Хоурі познайомився з Джозефом Холмесом, неврологом в Адміністративній лікарні Ветеранів у Денвері. Холмес зіграв ведучу роль в одержанні інституційної підтримки, що дала можливість Хоурі продовжити його дослідження на устаткуванні Денвера. За наступні кілька років, Хоурі прагнув усувати тіні, і відображення сторонніх ехосигналів, що перешкоджали поколінню якісних ультразвукових зображень.

Хоурі довідався, що зображення режиму "B" відображали тільки відображення від поверхонь роздягнула тканини, що були перпендикулярні до ультразвукового променя. З огляду на неправильні поверхні внутрішньочеревних органів, були необхідні множинні зображення з декількох різних кутів для того, щоб зробити цілісне зображення чіткої якості. Крім того, Хоурі знайшов, що високо відбивають тканини, наприклад кістки, дають тіні, що затінювали структури які знаходилися глибше, наприклад, коли тіні від ребра затемнюють зображення селезінки. Щоб виправляти цю проблему, Хоури побудував "сомаскоп", перший складний периферичний сканер. Цей пристрій, побудований у 1954, мав датчик, встановлений на обертовому кільцевому механізмі гарматної турелі від B-29. Датчик був установлений навколо краю великої металевої чаші, заповненої водою, що служила як імерсійна ванна. Один мотор використовувався, щоб плавати навколо ванни, у той час як інший робив кулісний рух, отже деформуючи численні накладені одне на інше ультразвукові зображення від різних кутів. "Реальні" зображення чи з великою амплітудою зберігалися в ультразвуковій системі іммерсійної ванни. На резервуарі для домашньої худоби був розміщений датчик, що був установлений на дерев'яній поперечині (стрілі) і горизонтально переміщався по цій поперечині.

Вторинні відображення, були усунуті. Хоча сканер зробив зображення прийнятної якості, він вимагав, щоб пацієнт залишався зануреним і нерухомим протягом довгих періодів, і тому був визнаний непрактичним для використання в клінічних умовах.

Наприкінці 1950-их, Хоурі з колегами розробив ультразвуковий сканер з напівкруглої кювети, що має пластмасове вікно. Пацієнт був пристібнутий ременем до пластмасового вікна і, хоча він не був занурений у воду, пацієнт все ще повинен був залишитися нерухомим протягом довгого часу. На початку 1960-их, В. Райт і E. Мієрс приєдналися до дослідницької групи Хоурі, щоб сконцентруватися на цій властивій проблемі із системою сполуки водяного термостата. Результатом цих зусиль групи було виробництво прямоконтактного сканера.

У 1961р. Мієрс і Райт з'єдналися, щоб утворити Physionics Engineering, і протягом року зробили прототип першого переносного контактного сканера в Сполучених Штатах. У цього сканера був шарнірний маніпулятор з позиціонуванням механізмів у кожній сполуці, для об'єднання інформації, отриманої від датчика. "Кюветний сканер" Хоурі - Пацієнт сидів у видозміненому стоматологічному кріслі і був закріплений напроти пластмасового вікна напівкруглої кювети, заповненою сіллю.Протягом цього ж самого часу, Ян Дональд керував дослідженням ультразвуку в Англії. Дональд був видатний ветеран Королівських Повітряних сил у Другій Світовій Війні, що познайомився з гідролокаційним і радарним устаткуванням під час військової служби. У 1955, як член штату Акушерства і Гінекології в університеті м.Глазго, Дональд запозичав металевий дефектоскоп у місцевого виробника і використовував його для того, щоб досліджувати патологічні екземпляри. З цією машиною ультразвуку, Дональд зумів диференціювати різні типи тканини в недавно висічених фіброідах і оваріальних кистах. З цього скромного початку, він і інший гінеколог, Джон Маквікар, поряд з Томом Броуном, інженером з Кельвін і Хугес Наукової Інструментальної Компанії, розробив перший контактний складений сканер.

У червні 1958, Дональд видав статті " Дослідження черевних мас імпульсним ультразвуком", що з'явилася віхою в ультразвуці. Ця робота описує випадок, у якому використання ультразвуку кардинально змінило лікування 64-літньої жінки, у якої були болі в животі, утрата ваги, і в який передбачувався асцит. Після проведення звичайних тестів, вона була діаностована з прогресуючим шлунковим раком, але Дональд за допомогою ультразвуку діагностував цистну масу, що була пізніше успішно резектована і знайшов, що це доброякісна слизувата оваріальна киста.

2. Подальше вдосконалення ультразвукової діагностики

Дональд і його партнери в Глазго зробили величезну кількість досліджень у сфері ультразвуку, особливо в сфері акушерства і гінекології. Він випадково знайшов, що повний сечовий міхур забезпечував природне акустичне вікно для передачі ультразвукових хвиль через ниркову балію, що дозволило відображати тазові структури більш чітко. Використовуючи цю методику, Дональд зробив видимими маленькі тазові пухлини, ектопічну вагітність, і розташування плаценти. Дональд був першим, хто вимірив біпарієтальний діаметр голівки плоду і використовував це як індекс росту плоду. Його внесок був добре сприйнятий у сфері медицини, і він, власне кажучи, затвердив концепцію того, що ультразвук буде відігравати головну роль у медичному діагностичному відображенні.

1950-і були важливим часом для ультразвуку. Багато які з досягнень в ультразвуковій технології, що мали місце протягом тієї декади, знайшли нові додатки в 1960-их і 1970-их. У 1955р. Йаффе знайшов п'єзоелектричні властивості поляризованих твердих розчинів свинцю, цірконату, титанату. Це важливе відкриття в кінцевому рахунку привело до зменшених і поліпшених ультразвукових датчиків. Тернер з Лондона, Лекселл зі Швеції, і Казнер з Німеччини використовували ці передові прилади, для виконання енцефалографії серединної лінії для виявлення епідуральних гематом у пацієнтах з мозковими ушкодженнями, що травмують. Енцефалографія серединної лінії залишилася стандартною діагностичною методикою для оцінки пацієнтів з мозковими ушкодженнями, що травмують, до 1970-их, коли була введена комп'ютерна томографія.

Істотною поворотною точкою в розвитку ультразвуку було автоматично поновлюване сонографічне зображення, чи оперативне відображення. Ця методика сканування дозволяє робити добір і відображення зображень настільки швидко, що їхнє формування і відображення здається одночасним. Оперативне відображення було ініційовано в середині 1950-их Дж. Дж. Уайлдом, але цей прорив ігнорувався більше десяти років через поліпшені зображення, вироблених ультразвуковою машиною Хоури. Першою комерційно доступною оперативною ультразвуковою машиною була машина "Vidoson" Ця машина мала обертовий датчик у водяному резервуарі і спочатку використовувалася Хоффманом у 1966р. і Холландером у 1968р., для того, щоб окреслити структури в жіночій нирковій балії. "Vidoson" робила 15 зображень у секунду, створюючи відносно немерехтливе кінематографічне представлення відображуваного органа. З оперативним відображенням, що обстежує фахівець одержував негайний зворотний зв'язок, що з'явилося найважливішим засобом створення ультразвукового, відображення, що не настільки залежно від оператора.

Розвиток "Vіdоsоnа" зажадало інших технологічно прогресивних рішень, таких, наприклад, як лінійні датчики і датчики фазування масивів. Протягом 1970-их і 1980-их років, численні удосконалення і модифікації цих датчиків і ультразвукових машин, послужили для поліпшення ультразвукових зображень і розширили використання цієї технології.У загальній хірургії, ультразвук безсумнівно зіграв свою роль у діагностиці грудей, жовчного шляху, панкреатиту, і хвороб щитовидної залози. Першими ініціаторами в цих областях були Леопольд і Доуст, Кобайаши, Уагай, Колу-Беглет, Стубер і Мишкин. Фрайдей популяризував використання ультразвуку для локалізації внутрішньочеревних абсцесів, а Голдберг у 1970р. пропонував його використання для раннього виявлення асциту. Хоча коректувальна радіологія стала дуже складної, її початок походить з 1969р., коли Краточвілл запропонував використовувати ультразвуку режиму "A" для черезшкіряних дренажних процедур. На користь використання ультразвуку режиму "У" виступили Голдберг і Поллак у 1972р.

Інші розділи загальної хірургії, особливо травматизм, поклалися на портативність ультразвуку і швидкість, доступу до пацієнтів у ситуаціях від який залежить чи життя смерть. У 1971р., Кристенсен з Німеччини вперше повідомив про використання ультразвуку для оцінки пацієнта з травмами тупим предметом. За цим пішло перспективне дослідження, виконане Ашером який вивчив використання ультразвуку як методику контролю на підозру розриву селезінки. Тайлинг із Кельнського університету, досліджував використання ультраехографії для оцінки торакса, заочеревинного простору, і інших внутрішньочеревних органів у середині 1980-их років. Хоча більшість ранніх досліджень було виконано в Європі й Азії, останнім часом використання ультразвуку хірургами стало більш популярним у Північній Америці.

До кінця сторіччя, прогрес в ультразвуковому устаткуванні зробили його оплотом по оцінці пацієнтів із судинною патологією. Ультразвук служить як інструмент контролю при оцінці цереброваскулярної хвороби і черевних аневризм аорти, а також для оцінки пацієнтів на глибокий венозний тромбоз і периферійну судинну хворобу. Ці дослідження в значній мірі спираються на теорію, запропоновану більш ста років тому Християном Андреасом Доплером.

Висновки

Отже, за останні 40 років, ультразвук став важливою діагностичною методикою та інструментом в медицині. Його потенціал був визнаний у 1930-их і 1940-і, коли Теодор Дуссік і його брат Фрідріх спробували використовувати ультразвук для того, щоб діагностувати пухлини мозку. Однак тільки в 1970-их, робота цих і інших піонерів досліджень ультразвуку реально принесла плоди.

У червні 1958, Дональд видав статті " Дослідження черевних мас імпульсним ультразвуком", що з'явилася віхою в ультразвуці. Ця робота описує випадок, у якому використання ультразвуку кардинально змінило лікування 64-літньої жінки, у якої були болі в животі, утрата ваги, і в який передбачувався асцит. Після проведення звичайних тестів, вона була діаностована з прогресуючим шлунковим раком, але Дональд за допомогою ультразвуку діагностував цистну масу, що була пізніше успішно резектована і знайшов, що це доброякісна слизувата оваріальна киста.

1950-і були важливим часом для ультразвуку. Багато які з досягнень в ультразвуковій технології, що мали місце протягом тієї декади, знайшли нові додатки в 1960-их і 1970-их. У 1955р. Йаффе знайшов п'єзоелектричні властивості поляризованих твердих розчинів свинцю, цірконату, титанату. Це важливе відкриття в кінцевому рахунку привело до зменшених і поліпшених ультразвукових датчиків. Істотною поворотною точкою в розвитку ультразвуку було автоматично поновлюване сонографічне зображення, чи оперативне відображення. Ця методика сканування дозволяє робити добір і відображення зображень настільки швидко, що їхнє формування і відображення здається одночасним. Оперативне відображення було ініційовано в середині 1950-их Дж. Дж. Уайлдом, але цей прорив ігнорувався більше десяти років через поліпшені зображення, вироблених ультразвуковою машиною Хоури. У загальній хірургії, ультразвук безсумнівно зіграв свою роль у діагностиці грудей, жовчного шляху, панкреатиту, і хвороб щитовидної залози. Першими ініціаторами в цих областях були Леопольд і Доуст, Кобайаши, Уагай, Колу-Беглет, Стубер і Мишкин. Інші розділи загальної хірургії, особливо травматизм, поклалися на портативність ультразвуку і швидкість, доступу до пацієнтів у ситуаціях від який залежить чи життя смерть. У 1971р., Кристенсен з Німеччини вперше повідомив про використання ультразвуку для оцінки пацієнта з травмами тупим предметом. За цим пішло перспективне дослідження, виконане Ашером який вивчив використання ультразвуку як методику контролю на підозру розриву селезінки. Тайлинг із Кельнського університету, досліджував використання ультраехографії для оцінки торакса, заочеревинного простору, і інших внутрішньочеревних органів у середині 1980-их років. Хоча більшість ранніх досліджень було виконано в Європі й Азії, останнім часом використання ультразвуку хірургами стало більш популярним у Північній Америці.

Використана література:

1.Фізика в медицині. – К., 1999.

2.Цікава фізика. – М., 1990.

3.Історія ультразвуку. – М., 1989.

 

Яндекс.Метрика >