🔹 1880 год: физический эффект, который лёг в основу УЗИ
В 1880 году Пьер и Жак Кюри описали пьезоэлектрический эффект: некоторые кристаллы при механической деформации создают электрический заряд. Работает и обратный эффект: если подать на такой материал электрическое напряжение, он начнёт механически колебаться.
Этот принцип лёг в основу работы УЗ-аппарата: под действием электрического импульса пьезоэлемент колеблется и генерирует УЗ-волны.
🔹 1915 год: ультразвук помогает обнаруживать подводные лодки
Поль Ланжевен — ученик Кюри — разработал УЗ-систему для обнаружения подводных лодок. Она посылала звуковые волны в воду и регистрировала отражённые сигналы. По времени их возвращения можно было определить расстояние до объекта.
Медицинский УЗ-аппарат работает так же: посылает УЗ-импульсы и улавливает эхо, отражённое тканями организма. По этим сигналам он определяет положение структур и формирует изображение внутренних органов.
🔹 1940-е годы: первое экспериментальное применение для медицинской диагностики
Австрийский невролог Карл Дюссик и его брат, физик Фридрих, пытались обнаружить опухоли головного мозга. В ходе эксперимента им удалось получить изображение желудочков мозга — так им казалось.
Для обследования два датчика располагали по разные стороны головы, погружённой в воду. Вода устраняла воздушную прослойку между датчиками и кожей: воздух отражает ультразвук и мешает ему проникать в ткани (сегодня вместо воды используют гель). По интенсивности прошедших через голову сигналов исследователи создавали двумерные изображения — «вентрикулограммы».
Позднее выяснилось, что предполагаемые изображения желудочков были артефактами. Этот опыт показал, насколько важно не только получить изображение, но и правильно его интерпретировать.
🔹 1950-е годы: первые сканеры
Первые установки были громоздкими и неудобными. Например, «Сомаскоп», разработанный командой рентгенолога Дугласа Хаури (США), представлял собой металлический бак с водой, в который садился пациент. По периметру бака располагались датчики, они сканировали брюшную полость под разными углами.
Позже появился «Пан-сканер» — попытка разработать систему, которая не требовала бы полного погружения. Резервуар с водой имел полукруглую форму, одну из его стенок заменяла пластиковая плёнка. Пациент сидел в кресле, прижавшись боком к пластиковой стенке, а датчик перемещался по полукругу вокруг его тела. Аппарат представлен на изображении выше.
📍 Сегодня компактные мобильные аппараты позволяют проводить УЗИ у постели пациента и на выезде. За несколько десятилетий метод прошёл путь от установок с водяными баками до доступного инструмента повседневной клинической практики.