Ультразвук, также называемый сонографией, вероятно, является сегодня наиболее широко используемым инструментом визуализации в медицине.Технология использует высокочастотные звуковые волны, которые не слышны для человека, для создания изображений изнутри тела. Устройство, называемое преобразователем, которое помещается на кожу, посылает звуковые волны в тело и записывает эхо по мере их отражения, таким образом определяя размер, форму и массу мягких тканей и органов. Эта информация передается на компьютер, который переводит ее в изображения на мониторе, позволяя врачам просматривать, интерпретировать и оценивать то, что происходит внутри пациента.
Ультразвуковое исследование неинвазивно, безопасно, безболезненно для пациентов и способно обеспечить точные изображения без излучения, которое является частью рентгеновских лучей и компьютерной томографии, а также магнитных полей МРТ. Кроме того, он намного более портативный и гораздо менее дорогой, чем другие технологии обработки изображений. Неудивительно, что его использование растет в геометрической прогрессии. «Использование ультразвука, вероятно, расширяется более быстрыми темпами, чем когда-либо, — сказал Фредерик Кремкау, доктор философии, директор программы медицинского ультразвука в Баптистском медицинском центре Уэйк Форест в Уинстон-Салеме, Северная Каролина. «Мне часто казалось, что мы достигли предела возможностей ультразвука, но этого никогда не происходило».
Кремков имеет особый взгляд на эволюцию медицинской сонографии. Хотя он не врач — у него докторская степень в области электротехники, — он работал с ультразвуковой техникой с конца 1960-х годов и руководил новаторской учебной программой по ультразвуку в Wake Forest Baptist с 1985 года.
Кремков также является автором учебника «Принципы и инструменты сонографии», вышедшего в девятом издании, бывшим президентом Американского института ультразвука в медицине и частым лектором по этой теме.
На протяжении десятилетий сонография использовалась лишь в нескольких медицинских специальностях. Но «с годами мы могли получать все больше и больше информации с помощью инструментов», — сказал Кремков, и сегодня ультразвук используется в самых разных дисциплинах, от анестезиологии до урологии.Положительные свойства ультразвука применимы ко всем пациентам, но они имеют особое значение для двух конкретных групп населения, помимо беременных женщин — детей и пожилых людей.«Ультразвук не имеет радиационного риска и может быть менее пугающим, чем другие методы визуализации для некоторых детей», — сказал Милан Надкарни, доктор медицины, медицинский директор отделения неотложной помощи детской больницы Бреннера в Уэйк Форест Баптист. «Мы используем его много и надеемся использовать его в других случаях».
Что касается типа ультразвукового исследования, используемого для получения изображений сердца, кардиолог-баптист Уэйк Форест Вин Пу, доктор медицины, сказал: «Из-за неинвазивного характера эхокардиографии он особенно подходит для пожилых людей, которые часто имеют повышенный риск осложнений при инвазивных процедурах. и повреждения почек из-за контрастной матрицы, используемой в других методах визуализации ».Ультразвук — это не просто диагностический инструмент. Его различные применения включают лечение травм мягких тканей, сопровождение врачей во время пункционной биопсии и других процедур, разрушение камней в почках и доставку лекарств в очень точные области.
Это неплохая медицинская карта для чего-то, созданного для использования в открытом море. Крушение Титаника в 1912 году и начало Первой мировой войны два года спустя подстегнули спрос на способ обнаружения айсбергов и подводных лодок.
Это привело к изобретению систем, которые использовали высокочастотные звуковые волны для обозначения размера, местоположения и движения объектов под водой — то, что мы знаем как гидролокатор.В последующие годы были исследованы многие потенциальные применения ультразвуковой технологии — в военных, морских, промышленных, научных и медицинских целях.
Первым медицинским применением в 1920-х годах была физиотерапия, а в 30-х и 40-х годах она использовалась для лечения артрита, экземы и других заболеваний.Ультразвук впервые был использован в качестве диагностического инструмента в 1940-х годах, но с некоторыми серьезными недостатками. Аппараты были громоздкими, создаваемые ими одномерные черно-белые изображения были примитивными, и в 1960-е годы пациента приходилось частично погружать в воду, чтобы сонография работала.Но темп прогресса вскоре ускорился.
Большим шагом стало изобретение в середине 60-х годов датчика, который можно было размещать непосредственно на пациенте с помощью геля на водной основе, который позволял ультразвуковым волнам проникать в тело. Основные разработки с тех пор включали двухмерное изображение, отображение в оттенках серого, технологию Доплера (такую же, как в прогнозах погоды по телевидению), цветное изображение, трехмерное изображение, четырехмерное изображение (движение в реальном времени) и, совсем недавно, эластография (которая может показать относительную твердость или мягкость ткани).В то время как ультразвуковая визуализация становится все более продвинутой с использованием цифровых технологий, оборудование становится более компактным и мобильным. Портативные ультразвуковые консоли существуют с 1980-х годов, но карманные устройства появились на рынке в начале 2000-х, и сегодня есть ультразвуковые сканеры, которые работают с ноутбуками, планшетами и смартфонами, добавляя телемедицину к возможностям ультразвука.
Кремков считает, что эта высокотехнологичная портативность является самым большим преимуществом ультразвука. «Это то, что мы называем ультразвуком в месте оказания медицинской помощи, где его можно применять к пациенту практически в любом месте — у постели больного, дома, на месте аварии, на поле боя во время войны, в любом удаленном месте», он сказал. «Устройства меньшего размера не заменят более сложные, но они отлично подходят для скрининга и сортировки, и они могут отправлять данные в больницу для экспертной оценки».Может ли портативный ультразвуковой прибор стать эквивалентом стетоскопа 21 века? «Я не очень хороший предсказатель», — сказал Кремков. «Но я не понимаю, почему бы и нет».