جستجو

تحقیقات سیستماتیک در رابطه با استفاده از امواج فراصوت

تحقیقات سیستماتیک در رابطه با استفاده از امواج فراصوت
فروردین ۱۵, ۱۳۹۶

به عنوان یک ابزار تشخیصی نهایتا در ایالات متحده در اواخر سال ۱۹۴۰ به انتها رسید. این زمان به ظاهر زمان شروع یک اتفاق بزرگ بود. مفهوم کاربرد امواج اولتراسونیک در پزشکی به طور وسیعی رشد کرده بود، و در نتیجه تجهیزات و ابزارآلات الکترونیکی آن بعد از جنگ در دسترس قرار گرفت. یک فارغ التحصیل دانشگاه پنسیلوانیا در سال ۱۹۴۶ با نام جرج لودویگ با درجه ستوان در موسسه تحقیقات پزشکی نیروی دریایی در مریلند مشغول به کار بود. در این مکان، او آزمایشات خود را بر روی بافت حیوانی با استفاده از تجهیزات آشکار ساز عیوب مدل صنعتی انجام می داد. لودویگ این آزمایش ها را برای تشخیص حضور و تعیین موقعیت جسم خارجی به ویژه در کلیه ها و سنگ کیسه صفرا، با استفاده از روش سونوگرافی اکوئی – پالسی شبیه به آنچه که در دستگاه های رادار و سونار برای تشخیص اجسام موجود در زیر آب و همچنین در حال پرواز به کار رفته بود، انجام داد. بخش قابل توجهی از کارهای لودویگ اطلاعات طبقه بندی شده مربوط به ارتش را شامل می شوند که قابلیت انتشار در ژورنال های پزشکی را ندارند. اگر چه کار لودویگ به طور قابل توجهی در آغاز کار از اهمیت برخوردار بود، وزارت دفاع ایالات متحده تا اکتبر سال ۱۹۴۹ اجازه انتشار نتایج آن را نداد. در ژوئن ۱۹۴۹ اولین گزارش از استفاده تشخیصی از سونوگرافی در ایالات متحده منتشر شد.

لودویگ به طور سیستماتیک خصوصیات فیزیکی امواج فراصوت در بافت های مختلف از جمله گوت گاو و اندام های خوک و سگ را مورد بررسی قرار داد. به منظور تشخیص سنگ کیسه صفرا در بدن انسان او امپدانس صوتی مختلف به دست آمده از سنگ کیسه صفرا و بافت های دیگر مانند ماهیچه و چربی در بدن انسان را مورد مطالعه قرار داد و از روش های مختلف فراصوت و فرکانسی استفاده کرد. همکاران او از جمله فرانسیس استراثر و هوراث ترنت، فیزیک دانان آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی و ایوان گرینوود، مهندس آزمایشگاه عمومی شهر نیویورک و بخش جراحی دانشگاه پنسیلوانیا بودند. لودویگ همچنین تشخیص سنگ کیسه صفرا (در خارج از بدن انسان) را با استفاده از امواج فراصوت مورد بررسی قرار داد، که در این حالت سنگ در ابتدا در قسمتی از عضله حیوانات قرار داده شد و به کمک سونوگرافی به تشخیص آن پرداخته شد. پالس های بسیار کوتاه از امواج فراصوت با نرخ تکرار ۶۰ بار در هر ثانیه با استفاده از یک مبدل فرستنده / گیرنده ترکیبی تولید شد و مورد استفاده قرار گرفت. سیگنال های انعکاسی نشات گرفته از امواج صوتی منعکس شده بر روی یک صفحه نمایش اسیلوسکوپ ثبت شد. لودویگ قادر به ناسایی سیگنال های فراصوت متمایز مرتبط با سنگ کیسه صفرا بود. او گزارش داد که الگوهای اکویی گاهی می توانند گیج کننده باشند و امواج متعدد بازتابی از بافت های نرم می تواند تفسیر نتایج آزمون را دشوار کند. لودویگ همچنین فرایند انتقال از طریق اندام های زنده انسان را، به منظور اندازه گیری امپدانس صوتی در عضله، نیز مورد بررسی قرار داد. این تحقیقات همچنین مسائل مربوط به میرایی انرژی امواج فراصوت در بافت ها، عدم تطابق بین مقاومت داخلی بافت های مختلف و ضریب بازتاب مرتبط، و همچنین فرکانس امواج صدای بهینه برای رسیدن به نفوذ کافی در بافت ها و کاوش آنها بدون آسیب به بافت ها را مورد بررسی قرار دادند. این مطالعات به تشکیل پایه و اساس علمی در استفاده بالینی از سونوگرافی منجر شد.

در سال بعد گرین وود و آزمایشگاه های دقیق عمومی یک نمونه تجاری در دسترس از سونوگرافی تعیین موقعیت ساختند که لودویگ از آن در تحقیقات پزشکی و زیست شناسی استفاده کرد. طریقه استفاده پیشنهادی آن که در کاتالوگ فروش آن ذکر شده بود نشان داد که این دستگاه قادر به تشخیص حرکت قلب، عروق خونی، سنگ کلیه و ذرات شیشه ای در بدن است. روش پالسی- بازتابی لودویگ و تجهیزات مورد استفاده آن در آزمایشات بعدی بر روی انتقال صدا در بافت های حیوانی بعد از طراحی اولیه ناشی از کار جان پلان و جان گالت در سال ۱۹۴۶ در آزمایشگاه تحقیقات الکترونیک و آکوستیک مربوط به موسسه تکنولوژی ماساچوست انجام شد، که در آن انتقال امواج فراصوت از طریق مایعات اندازه گیری شد. دانشگاه MIT در بسیاری از ابزارات الکترونیک و پروژه های فراصوت به عنوان یک موسسه پیشگام عمل می کرد. مقدار قابل توجهی از داده های فیزیکی و ابزارهای دقیق الکترونیکی در حال حاضر مربوط به نیمه دوم سال ۱۹۴۰ می باشد که مربوط به خصوصیات انتشار فراصوت در جامدات و مایعات هستند.

ترجمه دکتر شاکری

ارسال شده در سونوگرافی, مقالات توسط مرکز تصویربرداری دکتر شاکری