Du kanske vet om modern sonografi och ultraljud, men vet du när ultraljud uppfanns? Eller hur det utvecklades? Modern diagnostisk ultraljud är resultatet av ansträngningar från fysiker, ingenjörer, datavetare, läkare, fysiologer, forskare, sonografer, entreprenörer och stora kommersiella företag under många årtionden.
1794 upptäckte en italiensk fysiolog/biolog att fladdermöss navigerar med hjälp av reflektion av högfrekventa ljud. Hans upptäckt blev grunden för ultraljudsfysik och ledde till utvecklingen av sonar-och radarsystem. 1942 använde en österrikisk neurolog / psykiater ultraljudsstrålar för att diagnostisera hjärntumörer. Ett decennium senare, 1952, grundades American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM) och ultraljud började användas för att se graviditeter.
till skillnad från andra bildtekniker använder ultraljud ingen strålning, så det är föredraget för att se ett utvecklande foster under graviditeten. Idag får de flesta gravida kvinnor ultraljud.
bildtekniken har fortsatt att utvecklas, från svartvita stillbilder till realtids rörliga färgbilder. Idag, med införandet av mikrochips och ökad bearbetningsförmåga, är bildsystemen snabbare och kraftfullare än någonsin tidigare. Sonografi har blivit en viktig, icke-invasiv medicinsk procedur som använder ekon av högfrekventa ljudvågor (ultraljud) för att konstruera en bild (sonogram) av inre organ och kroppsstrukturer.
Vem upptäckte ultraljud?
Lazzaro Spallanzani, en italiensk katolsk präst, biolog och fysiolog, gjorde ett antal vetenskapliga bidrag som hjälpte till att främja vår förståelse av kroppsfunktioner, djurreproduktion, djurekolokalisering, biogenes och fossiler.
Spallanzani krediteras upptäckten av högfrekvent ultraljud. År 1794 genomförde han omfattande experiment på batnavigering i fullständigt mörker. Han drog slutsatsen att fladdermöss inte använde sin vision, men någon annan mening. Han upptäckte och visade att fladdermöss navigerar med hjälp av ekotreflektion från ohörbart högfrekvent ljud, vilket gör honom till en pionjär i studien av ekolokalisering.ekolokalisering är när djur avger ljud för att bestämma hur långt bort något är med hur lång tid det tar för ljudet de gör att reflektera (eller eko) tillbaka till dem. Spallanzanis studie var begränsad till vad han kunde observera, men hans arbete möjliggjorde senare forskare som fortsatte att studera sensoriska mekanismer och bearbetning som var inblandade i ekolokalisering.
lägga grunden för moderna ultraljud
Lazzaro Spallanzanis arbete med ekolokalisering lade grunden för studien av ultraljudsfysik, vilket ledde till ekolod och radarsystem.
i Frankrike, 1877, var Pierre och Jacques Curries upptäckt av piezoelektricitet en vändpunkt i utvecklingen av ultraljud. Piezoelektricitet är den elektriska laddningen som ackumuleras i vissa fasta material (som kristaller) och i biologisk Materia (ben och DNA) som svar på applicerad mekanisk stress. Detta genombrott ledde till utvecklingen av sonardetekteringssystem under vattnet.
Sonar blev viktigt för ubåtar att använda i navigering och, efter sjunkningen av Titanic 1912, för användning vid detektering av isberg.
1914 konstruerades och byggdes det första fungerande sonarsystemet i USA.
ultraljudets historia
sonografi som en medicinsk diagnostisk modalitet är relativt ny. På 1920-och 1930-talet, som tekniken var bättre förstådd, började ultraljud användas i fysisk terapi. År 1942 blev österrikisk läkare Karl Dussik den första läkaren som använde ultraljud i medicinsk diagnos. Dusik överförde en ultraljudsstråle genom den mänskliga skallen för att upptäcka hjärntumörer.
på 1950-talet producerades ultraljudsbilder i realtid. 1965 hölls den första internationella konferensen om diagnostisk ultraljud i Pittsburgh. Senare under det decenniet användes Doppler-avbildning för att upptäcka perifer kärlsjukdom.
1973 skapades ockupationen av sonograf genom US Office of Education. 1979 grundades Joint Review Committee on Education in Diagnostic Medical Sonography. Under åren har Society of Diagnostic Medical Sonography (SDMS) varit en förespråkare för sonografiområdet.
1975 fick ett team vid University of Washington blodflödesbilder med hjälp av ett Doppler-system. Ultraljudsbilderna kodades i färg och överlagrades på 2D anatomiska bilder. Kort efter började digitala skanningsomvandlare ersätta analoga system.
1980-talet tog realtidsfärgdoppleravbildning, färgflödesavbildning och 3D-volymetriska skannrar för avbildning av hjärtstrukturer. 1990-talet introducerade fortsatta förbättringar och studier på 4D (motion 3D) ekokardiografi.
under åren har det skett betydande förbättringar i utrustning och bildkvalitet. Utvecklingen av ny teknik gör det möjligt för ultraljud att bli mer allmänt antagen. Utrustningen har blivit mindre, kraftfullare och effektivare, vilket gör att ultraljud kan användas i vårdinställningar.ursprungligen kunde ultraljud bara fånga ett enda bildplan, men dagens ultraljud kan fånga volymer. Vi fortsätter att se förbättringar i bilder och framsteg i realtid volymetrisk ultraljud.
Sonoelastografi, en ultraljudsbildningsteknik där lågamplitud, lågfrekventa skjuvvågor överförs genom inre organ, ger läkare möjlighet att se områden inuti vävnad. Detta kommer att hjälpa till med sköldkörtel nodul, lymfkörtel och obestämd bröstklump karakterisering, leverfibros staging och detektering av prostatacancer, vilket inte kan göras med konventionell ultraljud.
framtiden för ultraljudsteknik
under några år har de potentiella användningarna av ultraljud vuxit exponentiellt. Användningen av FDA-godkänd kontrastförstärkt ultraljud tillåter diagnostisk avbildning av lesioner som inte tidigare varit möjliga.
dagens ultraljud erbjuder bättre ergonomi, hög kontrast upplösning, high-fidelity överföring, one-touch bildoptimering, brusreducering, automatisering och fantastisk bild detalj. Det gör växling mellan olika typer av patienter och deras nödvändiga tentor snabbare och enklare för leverantörer.
att använda ultraljud för diagnos är billigare än ett långt kirurgiskt ingrepp. Det minskar behovet av invasiva procedurer och leder till snabbare läkning, med mindre risk för infektion. Detta innebär bättre resultat och ökad tillfredsställelse för både patienter och leverantörer.
Om författaren:
Gwen Duzenberry har en magisterexamen i läsutbildning och en MBA i projektledning. Förutom att utveckla utbildningsmaterial för Fortune 500-företag arbetade hon inom sjukvård, läkemedel och teknik innan hon blev frilansskribent.
