Место ультразвука в медицине
Неинвазивный характер ультразвука и его способности различать поверхности раздела между тканями различных акустических импедансов является наиболее привлекательным для диагностики. Рентгеновские лучи, напротив, реагируют только тогда, когда атомы вещества имеют различный вес. Иногда, для визуализации не костистой ткани, необходимо вводить контрастное вещество с большей плотностью.
Ядерные методы в медицине, в свою очередь, измеряют селективное поглощение радиоактивных изотопов в специфических органах и, таким образом продуцируют информацию относительно функции органа, используя изображения, которые имеют большое клиническое значение. И радиоактивные изотопы и рентгеновские
лучи, безусловно, инвазивны и широко используются в медицинском оборудовании.
Хотя ультразвук и использовался в диагностической медицине в течение
более чем двадцати лет, только в течение прошлых нескольких лет его
применение стало широко распространяться. Медленное развитие может
являться следствием того, что ультразвук (или, по крайней мере, эхо методы), в общем, представляет диагностическую информацию в форме несколько чуждой радиологу или специалисту по ядерной медицине. Кроме того, для работы на ныне доступном ультразвуковом оборудовании, необходимо производить тщательное обучение и практику врача или техника, использующего это оборудование.
Необходимо отметить, что, несмотря на эти ограничения, удается получить диагностическую, ценную медицинскую информацию. С помощью ультразвука можно получить такую информацию, которую невозможно получить каким-либо другим методом или без применения процедур, которые по существу, могут быть более опасными для пациента.
Существуют более 7500 устройств для УЗ диагностики, включая доплеровские системы, которые разрабатываются в Соединенных Штатах. Несколько тысяч медиков и УЗ техников обычно используют этот метод. Сегодня для ультразвукового исследования наиболее широко представлены такие медицинские области, как – кардиология, акушерство и гинекология (для просмотра органов брюшной полости используют меньшие интенсивности). УЗ позволяет выявить нарушения в мозге, оценить щитовидную железу, произвести осмотр глаз и определить кровоток.
К сожалению, ультразвук с частотным диапазоном, обычно используемым
для диагностики и терапии, не может проникнуть в любой прочный газовый
слой из-за невозможности сочетать газовый слой и верхние слои ткани. С
помощью доступных ныне ультразвуковых устройств невозможно диагностировать состояние легких, покрытых тканью-оболочкой с нормальным содержанием газов, существующим ныне оборудованием так же, трудно диагностировать другие области тела, так как, они затеняются зрелой взрослой костью (к примеру, костью мозга).
В прошлом врачи, использующие ультразвуковую технику, в значительной
степени были самоучками, так как, формальные программы обучения не
существовали. Только теперь в нескольких медицинских центрах начинают
разрабатывать формальные программы, обучающее правилам применения
ультразвука. Такие программы получают существенную поддержку в
медицине, поскольку, как и в любой другой дисциплине, новый уровень
развития можно достичь лишь в том случае, когда в образовательном
процессе признается потребность обучать новых специалистов последним
достижениям техники. Нужное ультразвуковое оборудование можно приобрести в магазине медицинских товаров.
Кроме того, в прошлом десятилетии с появлением компьютерной технологии, интегральных схем, сложных процессов обработки сигналов, акустической голографии и изображений, а так же ряда других технологий и методов просыпается широкий интерес к применению ультразвука в медицине. Разработки ведутся множеством молодых исследователей, ищущих способы показать свой талант наиболее уместным способом. Частные компании и фонды, научно-исследовательские институты и правительственные агентства поддерживают междисциплинарные группы, которые развивают новое поколение ультразвуковых устройств.
В большинстве своем, с помощью этих устройств все еще проводятся
клинические испытания. Недавно федеральные агентства США
профинансировали различные исследовательские группы, для того, чтобы
помочь определить области проблем и помочь установить приоритеты для
агентств, затрагивающих эту деятельность. Текущие исследования идут в
ногу с непомерным ростом технологии и представляют одну из самых
захватывающих и полезных областей прикладной науки и инженерии.
Многие фундаментальные проблемы являются нерешенными, и в настоящее время существует реальная потребность в улучшении доступного оборудования.
Наряду с увеличением роста ультразвуковых методов в медицине, появляется новая группа профессионалов — биоинженеров. Эти два события тесно взаимосвязаны. До сих пор большинству физиков, попытавшихся применить ультразвук в медицине, пришлось приобретать медицинские навыки самостоятельно. Точно так же и врачам, которые попытались улучшить современные ультразвуковые методы, пришлось обучаться физике и инженерии в большей степени самостоятельно. Ныне же положен фундамент для намного более близкого и точного взаимодействия между медициной, физикой и инженерией. Это взаимодействие должно значительно продвинуть ультразвук в медицине, так же, как и медицинской технологии.
