Dispozitive medicale pentru explorarea ecografică

INTRODUCERE

Ecografia, numita si ultrasonografie, este o importanta tehnica imagistica de investigatie, introdusa recent in practica medicala. Aceasta este o metoda de diagnostic relativ ieftina, rapida si inofensiva, motiv pentru care a inlocuit un numar mare de tehnici radiologice sau scintigrafice, devenind astfel una dintre cele mai utilizate metode imagistice in medicina. Progresele realizate de-a lungul timpului cu privire la achizitionarea de semnal si la tehnologiile de procesare a semnalului digital permit echipamentele ce functioneaza pe baza ultrasunetelor sa produca imagini de inalta calitate extreme de utile pentru detectarea precoce precum si monitorizarea unor boli aflate in diferite stadii.Astfel, in prezent este din ce in ce mai greu de conceput de exemplu o unitate de urgente fara ecograf, o sectie de chirurgie nesprijinita de diagnostic ecografic, obstetrica, urologia - nefrologia, cardiologia si putem enumera multe alte specialitati. Ecografia devine datorita nenumaratelor sale avantaje explorarea de electie pentru multe asfel de specialitati. Lucrarea de fata ofera o scurta istorie a evolutiei acestei metode imagistice, alaturi de o prezentare generala a unui sistem de ultrasunete medical si principiile fizice care stau la baza functionarii acestuia.

ISTORIC

Descoperirea efectului piezoelectric de catre Curie in 1880,care folosind un cristal de cuart natural (sare Rochelle) a observat ca daca exercita o presiune mecanica asupra acestuia se produce un potential electric, a marcat inceputul utilizarii ultrasunetelor ca surse de energie pentru numeroase aplicatii ultrasonice.

Ecograful utilizat in domeniul medical este o descoperire destul de noua sau mai bine spus folosirea principiului in practica medicala este relativ noua deoarece metoda a fost aplicata cu succes in domeniul militar inca din cel de al II-lea razboi mondial sub forma SONAR-ului de la bordul vaselor si submarinelor militare. Acestea se bazau pe cel mai simplu mod de lucru si anume emiterea unei unde ultrasonice prin apa si asteptarea raspunsului reflectat de un posibil obstacol aflat in calea acesteia.

Din punct de vedere medical ecograful a aparut ca mijloc de investigatie a pacientului in anii 50 - 60. Cele de la inceputurile ecografiei functionau in modul B si se obtineau numai linii ale suprafetelor de separare iar continutul de informatie al rezultatelor era slab ceea ce a facut ca metoda sa nu prezinte interes. Astfel, utilizarea ultrasunetelor in domeniul medicinii a inceput mai degraba ca o metoda de terapie decat de diagnostic, intrucat prin incalzire producea distrugerea tesuturilor animale. In acest sens, capacitatea de distructie a ultrasunetelor de intensitate inalta recunoscuta in 1920 de catre Paul Langevin, a fost folosita initial in neuro-chirurgie pentru a distruge portiuni din ganglionii bazali ai pacientilor cu Parkinson. In 1953 Jerome Gersten a raportat utilizarea ultrasunetelor in tratamentul pacientilor cu artrita reumatica, in timp ce alti cercetatori au folosit ultrasunetele ca efect curative in cadrul bolii Meniere.

Prima aplicatie pur imagistica este realizata de medicul neurology Karl Theodore Dussik de la Universitatea din Viena care reuseste detectarea tumorilor si ventriculelor cerebrale prin masurarea transmisiei unui facicol de ultrasunte prin craniu, metoda pe care el o numeste "hiperfonografie". Acesta a fost primul pas medical important in imagistica cu ultrasunete si catre ecograful zilelor noastre.

In continuare, in anii ’50 profesorul John J. Wild (Universitatea din Cambridge) si John M. Reid (Universitatea din Pennsylvania) aduc o serie de contributii importante in ceea ce priveste modul de lucru A, explorarile transvaginala si transrectala precum si in aplicarea efectului Doppler respectiv a modului doppler continuu si doppler pulsat.

Urmeaza apoi cateva momente de referinta si anume: "SOMASCOPE" (fig.2) primul scaner circumferential cu ultrasunete a lui Douglass Howry (Universitatea Colorado) si perfectionarea acestuia in 1954 cu sprijinul lui Joseph Holmes, William Roderic Bliss si Gerald J Posakony.

Acesta a fost numit si sistem ultrasonografic cu vas de imersie si in modul B au fost obtinute imagini bidimensionale de

o calitate destul de buna

iar transductorul se putea misca in jurul vasului cu lichid.

Cu doar trei ani mai tarziu principiul este imbunatatit si in locul cuvei cu lichid in care era pacientul se introduce un semicilindru cu solutie salina semicilindru in care este introdus pacientul Acest dispozitiv purta numele de "PANSCANNER". (fig.3) Cu ajutorul acestui tip de ecograf se puteau obtine sectiuni asemanatoare cu cele tomografice contemporane.

In continuare Holmes este cel care va contribui pentru multi ani si in multe alte echipe la perfectionarea ecografului aducandu-l aproape de ceea ce este el astazi.

Trebuie neaparat sa amintim insa faptul ca una dintre cele puternice amprente asupra evolutiei catre ecografia moderna fost pusa pe parcursul unui secol de catre oamenii de stiinta japonezi. Astfel, Heiichi Nukiyama (Universitatea din Boston) face studii asupra transductorilor, iar Kenji Tanaka, Miyajima, Nakajima, Uchida si Kikuchi realizeaza diverse studii folosind ultrasonografia in patologia neurologica.

Deasemenea, foarte importante sunt si contributiile Aloka, Hitachi si Toshiba care prin oamenii de stiinta angajati in cercetare contribuie foarte mult de mai bine de o jumatate de secol la evolutia ecografului si a metodelor de explorare ultrasonografice.

Alaturi de trei giganti japonezi cu traditie in dezvoltarea ecografului si a ultrasonografiei trebuie sa-i amintim sip e cei europeni respectiv Kretz si Siemens care au contributii de zeci de ani, deasemenea si Philips, dar si inovatorul american HP.

In clipa de fata evolutia tehnica si infruntarile comerciale duc la aparitia frecventa de noi tehnici si principii de investigare ultrasonografica iar tehnica de calcul este inglobata cu succes maxim in sistemele de explorare.