A hang, ami mindent lát – avagy hogyan lett a tengeralattjáró-vadászatból babamozi
- Fertility.hu
- Aug 6
- 4 min read
"Nem láthatod, de “hallhatod”. És ha “hallod”, talán már látni is fogod." – valószínűleg így gondolkodott az első orvos, aki hanghullámokkal próbált a testbe „belátni”. Ma már az ultrahang az egyik leggyakrabban alkalmazott képalkotó eljárás, de a története sokkal inkább emlékeztet egy kémregényre, mint egy orvosi tankönyvre.
A tenger mélyétől a test belsejéig – amikor a hang már nemcsak hallható volt
A modern szonográfia nem egy fehér köpenyes orvosi rendelőben született, hanem a világháborús tengerek mélyén. Az első világháború után a tengeralattjárók fenyegetése sürgette egy új technológia kifejlesztését, amellyel víz alatt is „látni” lehetett. Erre vállalkozott Paul Langevin, a Curie testvérek egykori tanítványa, aki a piezoelektromos kristályok segítségével olyan készüléket alkotott, amely nagyfrekvenciás hanghullámokat bocsátott ki, majd a visszaverődő jelekből távolságot és irányt számított – ez lett a SONAR (Sound Navigation and Ranging).
A módszer működött – de meglepő jelenségeket is tapasztaltak. Toulon kikötőjében, ahol Langevin a technológia hatékonyságát vizsgálta, feltűnt, hogy „a halak, ha belesodródtak a hanghullámba, elpusztultak, és az emberek fájdalmat éreztek, ha a kezük a nyalábba került” (Hopwood, 1929, idézi: Dietrich et al., 2022).
Mi állt a jelenség hátterében?
A magyarázat a nagy intenzitású ultrahang fizikai hatásaiban rejlik. A piezoelektromos kristály által keltett rezgések koncentrált energianyalábként haladtak a vízben, és az élő szervezetek – különösen az érzékeny belső szervekkel rendelkező halak – reagáltak ezekre a hatásokra.
Ezek a tapasztalatok hamar ráirányították a figyelmet arra, hogy az ultrahang alkalmazásánál fontos figyelembe venni az élő szövetekre gyakorolt hatásokat. Ez a felismerés később alapjául szolgált az orvosi ultrahang biztonsági határértékeinek kidolgozásához is.
Ahogy Langevin később megfogalmazta: „A technológia megmutatta az erejét – már csak azt kellett megtanulnunk, hogyan bánjunk vele kellő körültekintéssel.”
Koponyán keresztül – na, az nem jött be
A 20. század közepén Karl Dussik próbálta az ultrahangot a koponyán áthaladva alkalmazni, agykamrák elváltozásainak kimutatására, de az „ultrahangos fotólemez” (hyperphonogram) sajnos több képzelőerőt, mint diagnosztikai értéket adott – később kiderült, a képek nagy részét a koponya csontjai generálták, nem az agy (Dietrich et al., 2022).
Az első képalkotó úttörők – sebészek, szívek és repülőgépgyári radarkütyük
Az 1950-es évek a szonográfia történetében valódi áttörést hoztak: ekkor vált az ultrahang fémhibák keresésére használt ipari technológiából fokozatosan orvosi diagnosztikai eszközzé.
Az egyik legkorábbi úttörő John J. Wild, brit származású, de Amerikában praktizáló sebész volt, aki egészen újszerű ötlettel állt elő: „Miért ne lehetne a daganatokat nem kézzel kitapintani, hanem hanghullámokkal 'megkopogtatni'?” Wild 1949-ben kezdte első kísérleteit egy haditengerészeti radarberendezéssel, amellyel kivett vastagbélminták falvastagságát mérte. Rájött, hogy a tumoros szövetek másképp verik vissza az ultrahangot, mint az ép szövetek – így született meg a diagnosztikus szonográfia alapeszméje.
Első nagy hatású közleménye 1950-ben jelent meg Surgery című lapban, „The use of ultrasonic pulses for the measurement of biologic tissues and the detection of tissue density changes” címmel – amely máig az egyik leggyakrabban idézett klasszikus a témában (Wild, 1950).
Wild és mérnök partnere, Jack Reid később megalkották az első valódi B-módú kontakt ultrahangszkennert, amely már két dimenzióban is képes volt képet alkotni az emberi testről – például az emlő szöveteiről. Az egyik korai prototípust Wild saját kezűleg szerelte össze, és a transzduktort egy fogkefenyélre ragasztotta. (Igen, tényleg.)
A szív megszólal – és mozog is
Eközben Svédországban Inge Edler, belgyógyász szakorvos, egy másik, különleges célt tűzött ki: szeretett volna valósidejű képet alkotni a dobogó emberi szívről. Ez az ötvenes évek elején annyira forradalmi gondolat volt, hogy kollégái inkább furcsán néztek rá, mint elismerően.
Szerencsére találkozott Carl Hellmuth Hertz fizikus-mérnökkel, és együtt elkezdték átalakítani a repülőgépgyárból származó ipari ultrahangos hibadetektort. Az első M-módú echokardiogramot 1953-ban készítették el – azaz sikerült a szívbillentyűk mozgását időben ábrázolni egy folyamatos görbe formájában. Ez a technika még ma is használatban van szívultrahangok során (Edler & Hertz, 1954).
A szülészeti forradalom: megérkezik a Diasonograph
Nagy-Britanniában az ultrahang egy új területet is meghódított: a nőgyógyászatot és szülészetet. Ian Donald, skót szülész-nőgyógyász 1957-ben kezdett együtt dolgozni Tom Brown mérnökkel, és közösen létrehozták az első kifejezetten orvosi célra tervezett, járóbeteg-rendelőben is használható ultrahangos képalkotó gépet – a legendás Diasonograph-ot.
Комментарии