Ультразвук

Аппарат УЗИ Aloka Prosound SSD — 5500SV (1998 г.)

Ультразву́к — звуковые колебания, лежащие выше порога восприятия органа слуха человека, частоты которых превышают 20 кГц. В медицинских системах обычно используют частоты от 2 до 10 МГц[1].

Физические свойства

  • Упругие колебания. Волны вызывают попеременное сжатие и разрежение среды или вещества.
  • Распространение. Низкочастотные волны распространяются сферически, с увеличением частоты колебаний пучок волн становится прямолинейнее.
  • Поглощение. Среда, в которой распространяется ультразвук, часть энергии поглощает. Преобладающая часть поглощённой энергии преобразуется в тепло, меньшая часть вызывает в веществе необратимые структурные изменения[1].
Портативный аппарат УЗИ GE Logiq V

Применение

Ультразвук используется в различных областях, например:

  • Медицина. Для диагностики заболеваний, исследования внутренних органов, лечения воспалительных процессов.
  • Промышленность. Для обнаружения дефектов в материалах, например, трещин в металлах и пластмассах.
  • Гидроакустические системы. Для обнаружения объектов под водой, навигации и подводных исследований.
  • Ультразвуковая сварка. Метод соединения кусков пластика с помощью ультразвуковых колебаний.

Открытие ультразвука и первые шаги в медицине

Ещё до научного подтверждения существования звуковых волн[2] за пределами человеческого восприятия, наблюдательные исследователи предполагали их наличие в природе. Однако первое экспериментальное доказательство принадлежит итальянскому учёному Л. Спалланцани[3], который в 1794 году обнаружил, что летучие мыши с заблокированным слухом теряют способность ориентироваться в пространстве. Это открытие положило начало изучению «невидимых лучей» — ультразвука[4].

Активное применение ультразвука в медицине началось лишь в 1930-х годах, когда его терапевтические свойства стали использовать для лечения артритов, экземы и других заболеваний. Однако до 1940-х годов основными сферами его применения оставались военная промышленность и сельское хозяйство — например, для измерения толщины жировой прослойки у свиней.

Первые попытки медицинской диагностики

В 1942 году, несмотря на сложности военного времени, учёные предприняли первую попытку использовать ультразвук для исследования человеческого тела. Хотя результаты были несовершенны, этот опыт заложил основу для будущих открытий. Уже в конце 1940-х — начале 1950-х годов исследователям удалось получить первые ультразвуковые изображения внутренних органов[5].

Важную роль в развитии УЗИ-диагностики сыграл венский психоневролог К. Дюссик[6]. В 1947 году он представил метод гиперсонографии, позволявший выявлять опухоли мозга путём анализа прохождения ультразвука через черепную коробку. Его работы стали одним из ключевых этапов в становлении современной ультразвуковой диагностики.

Технологический прорыв и создание первых аппаратов

Переломный момент наступил в 1949 году, когда американский учёный Д. Хаури[7] разработал первый аппарат для медицинского сканирования. Его устройство, хотя и отличалось от современных УЗИ-сканеров, позволяло проводить исследования брюшной полости, помещая пациента в резервуар с жидкостью.

Примерно в то же время хирург Дж. Уайлд создал компактный прибор с подвижным датчиком, который в реальном времени визуализировал новообразования[8]. Этот метод, названный эхографией, стал прообразом современных ультразвуковых систем.

Развитие УЗИ во второй половине XX века

К 1960-м годам УЗИ-сканеры приобрели более привычный вид с ручными датчиками, а западные врачи начали получать официальные разрешения на их использование. В СССР исследования в этой области велись с 1954 года в Институте акустики АН СССР[9] под руководством профессора Л. Розенберга[10].

Хотя в 1960-х годах в СССР было налажено производство собственных УЗИ-аппаратов, к концу века отечественные разработки значительно уступали зарубежным аналогам, что привело к отставанию в этой сфере.

Ссылки

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 Методы структурной диагностики. Ультразвуковая диагностика. Сайт дистанционного образования - MOODLE КНИТУ (КХТИ). Дата обращения: 2 июня 2025.
  2. ↑ Фоксфорд. Звуковые волны. Фоксфорд. Дата обращения: 5 мая 2025.
  3. ↑ Дилетант. Ладзаро Спалланцани — человек-эксперимент. Дилетант. Дата обращения: 8 мая 2025.
  4. ↑ Большая Российская энциклопедия. Ультразвук. Большая Российская энциклопедия. Дата обращения: 8 мая 2025.
  5. ↑ Информационная медицинская телесвязь. УЗИ внутренних органов: цель, преимущества, подготовка к исследованию и порядок проведения. Информационная медицинская телесвязь. Дата обращения: 8 мая 2025.
  6. ↑ Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского. История возникновения ультразвуковой диагностики. Воронежская детская клиническая больница ВГМУ им. Н. Н. Бурденко (29 января 2024). Дата обращения: 8 мая 2025.
  7. ↑ UNITETOPREVENT. Debra Houry, MD, MPH. UNITETOPREVENT. Дата обращения: 5 мая 2025.
  8. ↑ Medicrey. История УЗИ аппарата. Medicrey. Дата обращения: 5 мая 2025.
  9. ↑ Академичекий институт имени акакдемика П. Н. Андреева. Об институте. Академичекий институт имени акакдемика П. Н. Андреева. Дата обращения: 8 мая 2025.
  10. ↑ Санкт-Петербургская школа. РОЗЕНБЕРГ Лазарь Давидович. Санкт-Петербургская школа. Дата обращения: 8 мая 2025.
Источник — https://znanierussia.ru/articles/index.php?title=Ультразвук&oldid=1962470