(تصاویر) «سونوگرافی» چگونه کشف شد؟

سونوگرافی یک روش تصویربرداری پزشکی و تشخیصی است که می‌توان در بعضی از موارد به عنوان درمان نیز از آن استفاده کرد. سونوگرافی از امواج صوتی با فرکانس بالا که به طور قابل توجهی بالاتر از محدوده شنوایی انسان (بیش از ۲۰۰۰۰ هرتز) است، برای تولید تصاویر دینامیک از اندام‌ها، بافت‌ها یا جریان خون در داخل بدن استفاده می‌کند. این روش تصویربرداری پزشکی اغلب به عنوان سونوگرافی یا اولتراسوند شناخته می‌شود.

به گزارش خبرآنلاین،در سال ۱۸۷۶ میلادی، «فرانسیس گالتون» برای اولین بار «امواج فراصوت» را شناسایی کرد. در زمان جنگ جهانی اول کشور انگلستان برای کمک به جلوگیری از غرق شدن کشتی‌هایش توسط زیردریایی‌های کشور آلمان در اقیانوس اطلس شمالی، دستگاهی به نام «سونار» را ابداع کرد که به کمک امواج صوتی، وجود زیردریایی‌ها را کشف می‌کرد و با تولید امواج فراصوت، در پیدا کردن مسیر کشتی‌ها کمک‌کننده بود. این تکنیک در زمان جنگ جهانی دوم تکمیل شد و بعدها به‌طور گسترده‌ای در صنعت این کشور برای آشکارسازی شکاف‌ها در فلزات نیز مورد استفاده قرار می‌گرفت.

سونوگرافی در پزشکی

نخستین دستگاه تولید امواج اولتراسوند (فراصوت) در پزشکی، در سال ۱۹۳۷ میلادی توسط دکتر «دوسیک» اختراع و روی مغز انسان آزمایش شد.

کلمه سونوگرافی از لفظ لاتین «sono» به معنی «صوت» و نیز لفظ زبان یونانی «گرافیا» به معنی «ترسیم» گرفته شده است. در ابتدا اولتراسوند و دستگاه سونوگرافی فقط برای مشخص کردن خط وسط مغز مورد استفاده قرار می‌گرفت، اما امروزه به صورت یک روش تشخیصی و بعضاً درمانی به کار می‌رود.

تصویربرداری این دستگاه به روش تصویربرداری سیستم‌های سونار است. در این روش امواج فراصوتی به سمت هدف ارسال شده و اکو (بازخورد) امواج فراصوت پس از بازگشت، اندازه‌گیری می‌شوند. با اندازه‌گیری موج‌های اکو می‌توان فاصله، اندازه، شکل و پایداری اجسام هدف و نیز جنس آنها را ارزیابی و ترسیم کرد.

در صنعت پزشکی از دستگاه سونوگرافی برای نمایش تغییرات ظاهری در بافت‌ها، ارگان‌ها، عروق و توده‌های داخلی استفاده می‌شود. مشاهده جنین در رحم، تشخیص دریچه‌ها و دیواره‌های قلب، شناسایی ناهنجاری‌های کبد، کیسه صفرا، کیست‌ها و سنگ‌های مجاری ادراری و کلیه‌ها، رگ‌های وریدی و ... به وسیله سونوگرافی امکانپذیر است.

دستگاه سونوگرافی در طول تاریخ

۱۹۳۸

ریمار پولمن مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را در مورد استفاده پزشکی از سونوگرافی در بیماران مبتلا به سیاتیک و نورالژی در بیمارستان مارتین لوتر برلین آغاز کرد.

۱۹۴۷

اولین دستگاه‌های اولتراسوند درمانی، مانند SONOSTAT، در سال ۱۹۴۷ اختراع شد. از سال ۱۹۶۸، سونوگرافی نه‌تنها در فیزیوتراپی، بلکه در اورولوژی نیز مورد استفاده قرار گرفت؛ که از بین بردن سنگ‌های مثانه، اولین استفاده این تکنیک در اورولوژی بود.

۱۹۵۳

در اکتبر ۱۹۵۳، دکتر اینگه ادلر و دکتر کارل هلموت هرتز از دانشگاه لوند در سوئد اولین تصاویر از حرکات قلب با امواج اولتراسوند را با استفاده از سیستم تست مواد گرفتند. این روش امروزه به عنوان «اکوکاردیوگرافی» شناخته می‌شود.

۱۹۶۳

اکو انسفالوگراف کراتکرمر اولین دستگاه تشخیص اولتراسوند برای بررسی مغز بود. می‌توان از آن برای تشخیص خونریزی‌های مغزی پس از تصادفات و سایر فرآیندهای غیر طبیعی در مغز استفاده کرد.

۱۹۶۷

Vidoson، اولین سیستم سونوگرافی بی‌درنگ (real-time) جهان، در اواسط دهه ۱۹۶۰ آزمایش بالینی شد. این سیستم تصویربرداری مقطعی بلافاصله توسط پزشکان پذیرفته شد و سونوگرافی بِلادرنگ را به پرکاربردترین روش تصویربرداری تقریباً در هر شاخه از پزشکی تبدیل کرد.

بی‌درنگ یا زمان حقیقی (Real-time) به فرایندهایی گفته می‌شود که پاسخ یک محرک، بی‌درنگ و بلافاصله بدون فاصله از رخداد محرک حاصل شود.

۱۹۷۷/۱۹۷۸

تصویری از اولین اسکنر ترکیبی برای تصاویر سونوگرافی مقطعی:

۱۹۷۹

اولین اسکنر بلادرنگ خودکار کنترل‌شده توسط کامپیوتر در سال ۱۹۷۹ معرفی شد که می‌توانست تصاویر بلادرنگ و اسکن ترکیبی بگیرد. این سیستم برای اولین بار ضبط خودکار تصویر و پردازش تصویر دیجیتال را ترکیب کرد و زمان اسکن را به میزان قابل توجهی کاهش داد و در عین حال تصاویر با وضوح بالاتر را گرفت.

۱۹۷۹

اولین سیستم اکوکاردیوگرافی که قادر به نمایش تصاویر لحظه‌ای قلب بود:

۱۹۸۲

اولین سیستم سونوگرافی قابل حمل.

وزن این دستگاه تنها ۱۰ کیلوگرم بود و برای ویزیت بیماران در منزل توسط پزشکان گزینه‌ای مناسب به شمار می‌رفت. این دستگاه عمدتا برای زنان و زایمان آنها استفاده می‌شد و تصویربرداری در زمان واقعی و حرکت زمان را نشان می‌داد.

۱۹۸۳

اولین سیستم سونوگرافی ترکیبی برای آرایه‌های خطی و اسکن بخش مکانیکی.

این دستگاه قابل استفاده در زمینه قلب و عروق، زنان و زایمان و تشخیص اندام بود و تصاویر را در یک ضبط‌کننده ویدئویی VHS ذخیره می‌کرد.

۱۹۸۳

دستگاه سونوگرافی کامپیوتری؛ این سیستم کنترل خودکار کیفیت تصویر و امکان ارتقاء آسان نرم‌افزار را فراهم می‌کرد.

۱۹۸۸/۱۹۸۹

اسکنر اکوکاردیوگرافی؛ که برای تصویربرداری رنگی ساخته شد.

۱۹۹۰

اولین سیستم با فناوری داپلر رنگی؛ که تصویربرداری از جریان خون در عروق، بدون آنژیوگرافی محیطی تهاجمی را برای اولین بار امکانپذیر کرد. این دستگاه به لطف یک ریزپردازنده فوق سریع با ۵۰۰ میلیون عملیات در ثانیه، توانست ویژگی‌های آناتومیکی را به صورت سیاه و سفید و جریان خون را به صورت رنگی به طور همزمان نمایش دهد.

۱۹۹۵

اولین سیستم اولتراسوند با گردش کار دیجیتال:

۱۹۹۵/۱۹۹۶

اولین دستگاه سونوگرافی تمام دیجیتال.

پردازش تصویر دیجیتالی این دستگاه، کاربر را قادر می‌ساخت تا تعداد نقاط فوکوس را تا دو برابر در مقایسه با سیستم اولتراسوند آنالوگ و پردازش سیگنال بهتر انتخاب کند و امکان تمایز تغییرات بسیار کوچک در بافت‌ها را فراهم می‌کرد.

۱۹۹۶

معرفی سیستم ACUSON Sequoia؛ که دو برابر اطلاعات را در نصف زمان در اختیار پزشکان قرار داد.

برای اولین بار، یک سیستم اولتراسوند قادر به استفاده از اطلاعات فاز و دامنه سیگنال صوتی بود. این فناوری که به عنوان تشکیل تصویر منسجم شناخته می‌شود، برای تصویربرداری اولتراسوند با وضوح تصویر مکانی و زمانی بی‌سابقه به پیشرفته‌ترین حالت تبدیل شد.

۱۹۹۷

نرم‌افزار SieScape که به طور کامل در دستگاه سونوگرافی پیشرفته SONOLINE Elegra ادغام شد، برای اولین بار در سراسر جهان به کاربران این امکان را داد که فوراً ساختارها و اندام های داخلی تا ۶۰ سانتی متر عرض را با یک واحد اولتراسوند با وضوح بالا در یک تصویر مشاهده کنند.

تصاویر با یک کاوشگر استاندارد بدون سنسور موقعیت به دست می‌آمد و پزشک را قادر می‌ساخت تا با حرکت دادن پروب بر روی سطح بدن، مقاطع عرضی را بدست آورد.

۱۹۹۹

نرم‌افزار "۳-Scape Real-Time ۳D" اولین نرم‌افزار زمان واقعی سه بعدی با وضوح بالا؛ که اجازه پردازش و نمایش تصاویر سه بعدی از ویژگی‌های آناتومیک را فراهم می‌ساخت. این امر در سونوگرافی جنین بسیار مفید است، زیرا حرکات جنین معمولاً مانع تشخیص دقیق می‌شود.

۲۰۰۰

اولین کاتتر اولتراسوند برای تجسم کل قلب؛ که دسترسی بهتری را برای کاربردهای قلب در الکتروفیزیولوژی و قلب مداخله‌ای امکانپذیر ساخت.

۲۰۰۱

کوچکترین و سبکترین دستگاه اولتراسوند درجه یک تا به امروز:

۲۰۰۳

اولین دستگاه سونوگرافی قابل حمل برای اکوکاردیوگرافی؛ که حتی برای اندازه‌گیری اثرات ارتفاع زیاد بر عملکرد قلب و ریه در سفری به کوه اورست در سال ۲۰۰۳ مورد استفاده قرار گرفت.

۲۰۰۴

اختراع فناوری تصویربرداری اولتراسوند چهار بعدی؛ برای اولین بار امکان نمایش بلادرنگ تصاویر سه بعدی را فراهم کرد و تصاویر متحرک را در اختیار پزشکان قرار داد و اطلاعات تشخیصی موجود، در بخش زنان و زایمان، تصویربرداری از ناحیه دامین و عروق، را افزایش داد.

۲۰۰۷

سیستم اولتراسوند ACUSON P۱۰ اولین دستگاه سونوگرافی جیبی در جهان بود که یک ابزار تشخیصی و غربالگری دستی برای پزشکان، پرستاران، EMT و متخصصان بالینی بود.

۲۰۰۹

سیستم سونوگرافی بسیار پیشرفته و اسکنر حجم پستان؛ که تصاویر حجمی با وضوح بالا را از پستان به دست می‎‌آورد. این سیستم برای استفاده در زنانی با بافت متراکم پستان، امکان تجسم نمای آناتومیک کرونی پستان را فراهم می‌کند.

۲۰۰۹

اولین سیستم اکوکاردیوگرافی که تصاویر بی‌درنگ و با حجم کامل از قلب را در یک چرخه قلب به دست می‌آورد.

۲۰۱۲

اولین سیستم اولتراسوند دارای مبدل های بی‌سیم در جهان.

مبدل‌های بی‌سیم اولتراسوند را به کاربردهای جدید و نوظهور، مانند اجرای بلوک‌های عصبی، افزایش دسترسی عروقی، و بهبود مکان‌یابی هدف از طریق هدایت اولتراسوند در طول مداخلات درمانی و بیوپسی، می‌شناسند.

۲۰۱۵

یکی از اولین نسخه‌هایی که تصویربرداری داپلر رنگی زنده با حجم کامل از آناتومی دریچه قلب و جریان خون را با استفاده از پروب جدید اکو (TEE) با حجم واقعی ارائه می‌دهد.