Prvý pohľad na vaše dieťa: fascinujúce dejiny "Sonogramu"

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 09:38

Ak máte deti, je tu veľká šanca, že prvýkrát, čo ste si na ne položili oči, bol obraz "sonogram" odobratý skôr, než sa dokonca narodili. Zrnité obrazy sú také bežné, že sa stali obradom prechodu rodičov po celom svete. Tu je príbeh o tom, ako sa stali.

SHAPE SHAPE

V lete roku 1955 bol Dr. Ian Donald, profesor pôrodnej asistencie na univerzite v Glasgowe v Škótsku, pozvaný na prehliadku firmy Babcock & Wilcox, ktorá vyrábala parné kotly pre mestský stavbu lodí. Nie je to typ turné, ktoré by zvyčajne zaujímalo lekára, ktorý sa špecializuje na pôrod, ale Donald chcel vidieť spoločnosti "priemyselné detektory chýb" - zariadenia, ktoré sa používajú na kontrolu prasklín v zvaroch, ktoré držali oceľové kotly dohromady.

Priemyselné chybné detektory boli mierové predĺženie sonarovej technológie, ktorá bola použitá počas druhej svetovej vojny na detekciu nepriateľských ponoriek. Vojnové lode vybavené sonarom poslali zvuky v podobe "pingov" cez vodu. Ak by ponorka číhala pod vlnami, pingy by narazili na tvrdý povrch podložky a odrazili sa späť do vojnovej lode ako ozveny. Analýza ozveny by (dúfajme) odhalila umiestnenie ponorky, aby mohla byť napadnutá a potopená.

Priemyselné defektoskopy používané spoločnosťou B & W pracovali podobným spôsobom tým, že odrážajú ultrazvukové vlny z oceľových zvarov. Výsledné ozveny boli analyzované, aby zistili, či odhalili akékoľvek neviditeľné chyby vo zvaroch.

LUMPING IT

Dr. Donald sa pýtal, či technológia môže byť tiež použitá na videnie vecí skrytých v ľudskom tele. Demonštrácia na turné ukázala sľub, takže Donald zavolal druhému pozvánku do boilermaker. Tentokrát priniesol výber cysty, nádorov a ďalších lekárskych vzoriek na analýzu; B & W mu dal kus steaku, ktorý mohol použiť ako kontrolnú vzorku zdravého tkaniva, ktorý neobsahoval žiadne nádory ani cysty. Výsledky boli "za mojimi najdivokejšími očakávaniami," spomínal Donald o 20 rokov neskôr. "V nasledujúcich rokoch som mohol vidieť nekonečné možnosti."

MAD MAN

Donald mohol vidieť možnosti, ale jeho kolegovia nemohli. Už dávno mu dali prezývku Mad Donald za svoju fascináciu s gadgetmi a jeho pokusy začleniť ich do medicíny. Aj keď mal niekoľko úspechov, vrátane pomôcky, ktoré pomáhalo bojovať s novorodencami pri prvom dychu, myšlienka užívania nádorov a cystov na boilermaker na lodiach na všetkých miestach nepomohla jeho profesionálnu reputáciu.

Donald nebol jediný záujem o ultrazvuk: Výskumníci v Európe, Japonsku a Spojených štátoch experimentovali s ním a výskum sa začal objavovať v lekárskych časopisoch. Ale keby to kolegovia Donalda vedeli, nebolo to nič. Keď požičal starý detektor chyby od londýnskeho neurologa, ktorý sa pokúsil (a zlyhal) skenovať ľudský mozog z vonkajšej strany lebky, všetko, čo urobil, bolo dať ostatným lekárom šancu pustiť sa do jeho kancelárie a smiať sa s jeho pokusmi osobne,

Aby sme boli spravodliví, v týchto raných dňoch boli tieto pokusy celkom jasné. Jediný spôsob, ako mohol dostať svoju detektor defektov do práce, bol rozmazanie spodnej časti plastového vedra s vazelínou a rovnomerne ju vyvažte na bruchu pacienta, potom naplňte vedierko vodou a ponorte ultrazvukovú sondu do vedra. Akonáhle to nie je, jediným výsledkom bola voda, ktorá sa rozsypala po celom pacientovi, lekárovi a podlahe, a prinútila Donalda, aby začal znova - za predpokladu, že pacient bol ochotný riskovať ďalšie drancovanie.

POMOCNÁ RUKA

Tieto skoré výsledky boli tak sklamaním, že Donald mohol skončiť svoj výskum práve vtedy a tam, ak niektorí elektrikári s Kelvinom & Hughesom, spoločnosťou, ktorá urobila detektorov chýb, nestratili inštaláciu svetla v blízkosti operačnej miestnosti. Keď elektrikári videli pacientov, ktorí ich skenovali s starým detektorom, odviedli to smiešne pohľad Tom Brownovi, brilantnému 23-ročnému inžinierovi Kelvinovi a Hughesovi, ktorý bol pridelený k oddeleniu detektorov chýb. Brown sa pozrel na Mad Donalda do telefónneho zoznamu, zavolal mu a spýtal sa, či by mohol vypadnúť na jeho kanceláriu. Lekár sa zhodol a Brown si čoskoro všimol, že nielen Donaldov detektor defektov bol starý a zastaralý, ale bol upravený tak, že to urobilo všetko, ale bolo zbytočné. Zavolal niekoľko volaní na svojich šéfov na Kelvine a Hughese a nový čitateľný detektor na svete bol čoskoro na ceste do Donaldovej kancelárie.

STLAČENIE MECHANIZMU

S novým strojom už nebolo potrebné vyvažovať vodu na bruchu pacientov: všetko, čo Donald musel urobiť, bolo rozmazanie brucha pacienta s olivovým olejom a spustenie ultrazvukovej sondy cez oblasť. Zvukové vlny prenikli do tela a výsledné ozveny sa objavili ako elektrické impulzy na obrazovke zariadenia nazývaného osciloskop. Donald dlho predpokladal, že cysty, ktoré boli naplnené tekutinou, by mali iný ultrazvukový "podpis" ako nádory, čo boli husté množstvá tkaniva. Jeho najskoršie pokusy v kotolni navrhli toľko, a nové zariadenie to potvrdilo.Opäť však jeho kolegovia zamietli svoje zistenia. Potom ho profesor chirurgie požiadal, aby preskúmal jeden z jeho beznádejných prípadov, ženu, ktorá zomrela z nefunkčného rakoviny žalúdka.

Donald rozmazal ženu silne rozšírené brucho s olivovým olejom a bežal sondou cez oblasť. Pár rúk bolo všetko, čo trvalo: Namiesto získania čítania v súlade s rakovinovým nádorom odhalil priemyselný detektor chyby vrecko tekutiny s jasne definovanými okrajmi, charakteristické pre cysty. "Umierajúca" žena vôbec neumiera. Nemala ani rakovinu a po tom, čo Donald operoval a odstránil to, čo správne diagnostikoval ako benígnu ovariálnu cysty, úplne zotavila.

TO ZNIE DOBRE

Mad Donald sa zrazu nakoniec nezdá tak blázon. Jeho zvláštne vybavenie lodenice už nebolo trápením, ktoré by bolo skryté. Čoskoro každý lekár mal záludný pacient, ktorý chcel skenovať. "Hneď ako sme sa zbavili postoja v miestnosti a priviezli sme prístroj úplne do oddelenia s nevyčerpateľným zásobovaním žijúcich pacientov s fascinujúcimi klinickými problémami, dokázali sme sa naozaj rýchlo dostať," hovoril Donald o niekoľko rokov neskôr. "Od tohto momentu sa nemôže vrátiť."

DO FOCUSU

Rovnako ako nový stroj bol vylepšený oproti tomu, ktorý nahradil, stále to ešte bolo veľa. Keď Donald skontroloval pacientov, všetko, čo videl na osciloskopu, bolo neúnosné. Povedať jeden typ roztrhanej línie od iného bol, ako rozlíšil nádory z cystov, a to bolo pre neho dosť dobré. Ale Tom Brown, mladý inžinier z Kelvin & Hughes, si myslel, že môže stavať niečo lepšie. Koncom roka 1957 dokončil prácu na zdokonalenom stroji, ktorý sledoval, kde bola sonda na tele pacienta, a zodpovedajúcim spôsobom vykreslila ozveny na obrazovke osciloskopu. V tomto procese vynašiel prvý ultrazvukový snímač, ktorý dokázal produkovať obrazové sonogramy, keď sa stali známymi - namiesto neústupných línií. (Peniaze boli také pevné, že skutočne postavil stroj pomocou vypožičaného tabuľky pre nemocničné lôžka a častí, ktoré boli vyčistené z súpravy Erector.)

NÁHĽAD

Do leta 1958 Donald, Brown a tretí výskumník menom John MacVicar naskenovali viac ako 100 ľudí. Publikovali svoje zistenia v britskom lekárskom časopise Lancet, spolu s obrazmi, ktoré sonogramy by sa stali najlepšie známymi pre ľudské plody v maternici. Verte, alebo nie, výskumníci zistili, že ultrazvuk dokáže tieto snímky náhodne vytvoriť, zatiaľ čo skenuje ženu, u ktorej sa predpokladá, že trpí nádorom v maternici, čo môže spôsobiť roztiahnutie brucha. Až keď sa na obrazovke objavila hlavica dieťaťa, zistili, že roztiahnutie bolo spôsobené omnoho častejšou podmienkou: tehotenstvo.

Ale bolo bezpečné bombardovať plod s ultrazvukovými vlnami? Donald, Brown a MacVicar nevedeli, prečo nie, ale museli si byť istí, a tak stroj vyskočili na viac ako 30-násobok množstva energie potrebnej na výrobu obrazov a bombardovali štyri anestetizované mačiatka na hodinu. Keď mačiatka prežili nepoškodené, uvoľnené výskumníci dospeli k záveru, že je bezpečné používať ultrazvuk na tehotné matky. V tomto procese sa zrodilo celé nové pole prenatálneho lekárskeho zobrazovania, ktoré na rozdiel od röntgenových lúčov produkovalo obrazy mäkkých tkanív, nielen kostí, a nepredstavovalo žiadne riziko pre matku a dieťa.

Ťažko vidieť

Ak ste sa niekedy snažili vyzdvihnúť plod z zrnitého chaosu moderného sonogramu v sivej farbe, môžete si predstaviť, aké ťažké bolo, že by ste ich mali objaviť na obrázkoch vyrobených týmito prvými primitívnymi strojmi. Ešte ťažšie sa ukázalo, bolo úlohou presvedčiť pôrodníkov, gynekológov a iných odborníkov, aby tieto obrázky boli užitočné. Títo odborníci sa vždy dostali pri pozorovaní, dotyku a pri vykonávaní svojej profesie žiaden malý odhad. V minulosti nikdy nepotrebovali ultrazvukové obrázky - tak prečo ich teraz potrebujú? Trvalo to aj času pre nemocnice, ktoré nikdy predtým kúpili ultrazvukové vybavenie, aby pochopili jej význam, a ešte dlhšie nájsť peniaze vo svojich rozpočtoch. Vďaka tejto profesionálnej a byrokratickej zotrvačnosti prešlo takmer desať rokov, kým ultrazvukové zobrazovanie začalo vzlietnuť.

SLEPÝ

Vtedy Kelvin & Hughes už podnikali. Vďaka géniu jedného 23-ročného zamestnanca mala firma priemyselných detektorov chýb miliardu dolárov v priemyselnom sektore, ale skoré predaje boli príliš pomalé, aby presvedčili manažérov spoločnosti, že podnikanie by niekedy prinieslo zisk. V roku 1967 uzavreli továreň v Glasgowe a predali svoje lekárske zobrazovacie činnosti inej firme.

Čo sa stalo s Tomom Brownom, skvelým mladým mužom, ktorý to všetko začal? Odrazil sa medzi pracovnými miestami v akademickej oblasti a medicínskym zobrazovaním už viac ako 20 rokov. V roku 1973 sa podieľal s ďalšou lekárskou zobrazovacou spoločnosťou a viedol tím, ktorý vynašiel prvý svetový ultrazvukový skener, ktorý dokáže produkovať 3-D obrazy, ale opäť sa predajy pomaly zhmotnili a spoločnosť prešla a brala Brownovu kariéru. "Musel som vziať profesionálne dôsledky toho, že som bol spojený s neúspechom," povedal v roku 1995 rozhovoru s tazateľom. "Nikto ma nechcel zamestnať po páde trojrozmerného projektu. Bol som nezamestnaný a nezamestnaný. "Strávil zvyšok svojej kariéry v ropnom priemysle a prevádzkoval žeriav. On odišiel do dôchodku v roku 2002 a dnes ekes na skromný dôchodok.

Desaťročia prešiel skôr, ako Tom Brown, Ian Donald alebo John MacVicar obdržali akékoľvek uznanie za ich príspevky k lieku.Napriek ich priekopníckej snahe sa Spojené kráľovstvo nikdy nestalo lídrom v oblasti ultrazvukového lekárskeho zobrazovania. Namiesto toho technológia prešla do Japonska, Nemecka, Spojených štátov a ďalších krajín, kde dlhozračné spoločnosti boli ochotné investovať milióny do výskumu a vývoja a čakať roky, kým sa vyplatia. Dnes môžete mať ultrazvuk v Glasgowe, v meste, kde to všetko začalo, ale ak to urobíte, bude to robené pomocou zariadenia dovezeného z niektorej inej oblasti.

ZAMESTNANIE PRE SORENÉ OČI

Tom Brown nikdy nevynaložil žiadne peniaze z vynález lekárskych ultrazvukových skenerov: hoci bol menovaný ako vynálezca na pôvodnom patente, obchodné práva boli pridelené jeho zamestnávateľovi, Kelvin & Hughes. (Ani z toho nikdy nezískali žiadne peniaze). Dnes má väčší dôraz na svoj prínos k medicíne, než kedysi, ale jeho najväčšia osobná spokojnosť prišla v roku 2007, keď jeho tehotná dcéra Rhona dostala sonogram a diagnostikovala sa s vasa praevia, stav, pri ktorom sa krvné cievy môžu pretrhnúť počas prirodzeného pôrodu. Ak tak urobia, existuje veľmi vysoké riziko, že dieťa krváca do smrti počas doručenia.

Pred vynálezom ultrazvukového zobrazovania bolo veľmi ťažké zistiť stav; jeho prvé znamenie často prišlo až vtedy, keď dieťa zomrelo, keď sa narodilo. Teraz sa však dá zistiť na ultrazvukovom skenovaní a kvôli tomu Rhona mala cisársky rez a jej syn, ktorý sa volá Tom na počesť jeho starého otca, dnes žije a dobre. "Dieťa bolo bezpečne doručené a teraz je mimoriadne jasný, krásny malý chlapec, ktorý by tu nebol, ale pre prácu svojho děda v minulosti," povedal Brown BBC v roku 2013.