از تاریخچه سونوگرافی چه می دانید؟
سونوگرافی نوعی موج صوتی نوسانی است که فرکانس بالاتری نسبت به شنوایی انسان دارد. با این حال سونوگرافی یک نوع صدای خاص نیست و انسان‌ها نمی‌توانند صدای آن را بشنوند، در نتیجه به‌طور متفاوتی طبقه‌بندی می‌شود.
این دستگاه شگفت‌انگیز مسیری طولانی را پیموده تا به آن چیزی که امروزه ما آن را به نام سونوگرافی می‌شناسیم، تبدیل شود. دانستن تاریخچه سونوگرافی زمانی جالب می‌شود که بدانید در ابتدا سونوگرافی در زمینه‌هایی غیر از پزشکی نیز استفاده می‌شده است.
تاریخچه سونوگرافی از ابتدا
ریشه سونوگرافی را می‌توان در یونان باستان یافت. حتماً نام فیثاغورث را شنیده‌اید، زمانی‌که فیثاغورث در حال حل معما‌های مربوط به مثلث‌های قائم‌الزاویه بود، دستگاهی به نام سونومتر را اختراع کرد که برای مطالعه صداهای موسیقی استفاده می‌شد.
در سال 1790 لازارو اسپالانزانی (Lazzaro Spallanzani) از امواج برای جهت‌یابی خفاش‌های پرنده در تاریکی استفاده کرد و ثابت کرد که خفاش‌ها از نور و صدا برای جهت‌یابی خود استفاده می‌کنند.
نقش پیزوالکتریک در کشف سونوگرافی
در سال 1880 گالتون دستگاهی را که قادر به تولید امواج صوتی با فرکانس 40 هرتز بود را ساخت. سپس فردی به نام پیر کوری (Pierre Curie) به همراه برادرش در سال 1877 دستگاهی به نام پیزوالکتریک را کشف کردند. بسیاری از فیزیکدانان اختراع سونوگرافی را به کشف پیزوالکتریک ربط می‌دهند. البته که 35 سال بعد از این ماجرا سونوگرافی توسط پروفسور و فیزیکدان معروفی به نام پائول لانژوین (Paul Langevin) ساخته شد.
اختراع اشعه ایکس
در سال 1895 ویلیام کنراد روتنگن William Conrad Roentgen)) موفق به کشف اشعه ایکس شد. اما نکته جالب در تاریخچه سونوگرافی اینجاست که تازه بعد از غرق شدن کشتی تایتانیک در سال 1912 بود که مردم به کشف اشیای غرق شده در زیر دریا علاقه‌مند شدند.
در پی همین ماجرا کنستانتین چیلوفسکی (Constantin Chilowsky) ایده سیستم تشخیص اولتراسونیک را مطرح کرد. این ایده که همزمان با جنگ جهانی اول مطرح شد، بسیار مورد توجه مقامات دولتی فرانسه قرار گرفت. در نتیجه دولت فرانسه از پاول لانژوین (Paul Langevin) که از قضا دستیار پیر کوری هم بود، خواست که این دستگاه را بسازد تا آن‌ها بتوانند در طول جنگ زیردریایی‌های دشمن را شناسایی کنند.
سونار (ناوبری صدا و محدوده)
هرچند لانژوین موفق به ساخت چنین دستگاهی نشد، اما این تلاش‌ها منجر به شناخت اساس تشخیص سونار شد که در طول جنگ جهانی دوم توسعه یافت. از این دستگاه سونار برای شناسایی اشیای داخل آب مانند کوه‌های یخ استفاده می‌شد. در اواسط 1930 بود که بیشتر کشتی‌های اقیانوس‌پیما دارای نوعی دستگاه سونار بودند.
سونوگرافی و پزشکی
در سال‌های 1920 و 1930 سونوگرافی به عنوان وسیله‌ای جهت فیزیوتراپی برای اعضای تیم‌های فوتبال اروپا استفاده می‌شد. همچنین برای درمان سرطان‌ها در کنار پرتو درمانی نیز مورد استفاده قرار می‌گرفت.
در دهه 1940 سونوگرافی به عنوان دوای درد همه بیماری‌ها از دردهای آرتروز تا زخم معده، حتی برای اگزما و هموروئید هم استفاده می‌شد. اما کارل دوسیک (Karl Dussik)، متخصص مغز و اعصاب و روان‌پزشک در اتریش، اولین کسی بود که از سونوگرافی برای تشخیص بیماری‌ها استفاده کرد.
در پی همین ماجرا جرج لودویگ (George Ludwig) که در مؤسسه تحقیقات نظامی نیروی دریایی آمریکا کار میکرد، از امواج فراصوت برای تشخیص سنگ کیسه صفرا استفاده کرد. تحقیقات پیشگام او در مورد تعاملات بین امواج مافوق صوت و بافت‌های حیوانی، پایه موفقیت‌های بعدی سونوگرافی را بنا کرد.
اسکنر حالت B
در سال 1949 داگلاس هاروی (Douglas Howry)، رادیولوژیست دانشگاه کلرادو که در زیرزمین خانه‌اش کارهایش را انجام می‌داد، توانست با استفاده از 2.5 مگاهرتز، یک اسکنر اولتراسونیک پالس اکو را تولید کند. جان رید (John Reid) و جان وایلد (John Wild) افراد دیگری بودند که در تاریخچه سونوگرافی نقش داشتند و در سال 1950 یک ابزار خطی حالت B را برای تومورهای سینه ساختند. در سال 1951 جوزف هولمز (Joseph Holmes) به همراه هاروی توانستند اولین اسکنر ترکیبی خطی دو بعدی حالت B را بسازند.
در ابتدا تجهیزات اسکن بسیار بزرگ بود، به‌طوری که اولین اسکنر B یک اتاق 3.5 در 3.5 را پر میکرد. اما اختراع ترانزیستور و در نهایت ادغام مدار‌ها بود که باعث کوچک‌تر شدن تجهیزات ساخت شد.
ولف دی کیدل (Wolf D. Keidel) اولین کسی بود که از سونوگرافی روی قلب استفاده کرد. سپس در سال 1953 زمانی‌که فیزیکدانی از دانشگاه لوند به نام هرتز (Hellmuth Hertz) به‌طور تصادفی با ادلر (Inge Edler) که یک متخصص قلب بود ملاقات کرد، آغازی برای تولید دستگاه اکوکاردیوگرافی (echocardiography) شکل گرفت.
سونوگرافی بارداری
اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970 به عنوان Sonic Boom شناخته می‌شد و در همین دوره بود که اکو دو بعدی توسط کلاوس بوم (Klaus Bom) معرفی شد. بعدها دان بیکر به کمک تیم مهندسی خود داپلر رنگی و اسکن دو بعدی را توسعه دادند.
بالاخره سونوگرافی که امروزه برای بارداری استفاده می‌شود، در اوایل دهه 1980 به وجود آمد. در سال 1990 سونوگرافی با تصاویر سه بعدی و حتی چهار بعدی نیز همراه شد. در نتیجه بیمار نیز می‌توانست آنچه که پزشک تشخیص می‌دهد را بیند. یک دهه بعد مبنایی برای ساخت سونوگرافی داپلر بر همین اساس به وجود آمد.
در سال 1973 بود که شغل سونوگرافی از طریق آموزش ایالات متحده ایجاد شد. در نتیجه آموزش برای آن نیاز بود که بعد از گذشت چندین سال از تشکیل کمیته برای نوشتن سند ملزومات، بالاخره در سال 1979 کمیته بررسی مشترک آموزش در سونوگرافی پزشکی تأسیس شد.
تاریخچه سونوگرافی در ایران
در مهر 1399 از نخستین دستگاه سونوگرافی ساخت ایران رونمایی شد. صفحه نمایش 15 اینچ LED با رزولوشن بالا، دارای فرکانس از 2.5 تا 14 مگاهرتز، اندازه‌گیری و تخمین سن بارداری، تکنولوژی پیشرفته تصویربرداری و پردازش تصویر، نرم‌افزار مدیریت و ارسال از راه دور، سیستم کالر داپلر و پاور داپلر، وزن سبک و وضوح تصویر بالا از جمله قابلیت‌های این دستگاه است. این دستگاه حتی در میدان‌های جنگ و بیمارستان‌های صحرایی نیز قابل استفاده است.
در آخر
اکثر مردم اصطلاح سونوگرافی را بیشتر با بارداری می‌شناسند که برای معاینه نوزاد یا تعیین جنسیت استفاده می‌شود. هر چند که این یکی از رایج‌ترین کاربردهای سونوگرافی است، اما تنها محدود به آن نمی‌شود. کاربرد سونوگرافی این‌قدر در زندگی ما گسترده است که گاهی فراموش می‌کنیم، چطور صنعت پزشکی می‌تواند بدون آن به حیات خود ادامه دهد. خوشبختانه با وجود دستگاه های سونوگرافی دکتر عباس نبی پور همه افراد می توانند از سیستم پیشرفته سونوگرافی بهره ببرند.
امروزه ابزارهای سونوگرافی به قدری فشرده ساخته می‌شوند که می‌توان از آن‌ها برای بیماران در هر جایی استفاده کرد یا حتی فضانوردان آن را تا فضا حمل کنند. اما با مطالعه تاریخچه سونوگرافی می‌توان متوجه شد که دانشمندان چه فرآیندهایی را طی کردند تا امروز ما به راحتی از امکانات دستگاه سونوگرافی استفاده کنیم.