Pertama Lihatlah Bayi Anda: Sejarah Menarik dari "Sonogram"

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 09:39

Jika anda mempunyai anak-anak, ada peluang yang baik bahawa pertama kali anda meletakkan mata pada mereka adalah melalui imej "sonogram" yang diambil sebelum mereka dilahirkan. Imej berbulu sangat biasa sehingga mereka menjadi ritual untuk orang tua di seluruh dunia. Inilah kisah bagaimana mereka menjadi kenyataan.

SHOP SHIPE

Pada musim panas tahun 1955, Dr. Ian Donald, seorang profesor kebidanan di Universiti Glasgow di Scotland, telah dijemput untuk melawat Babcock & Wilcox, sebuah syarikat yang menghasilkan dandang stim untuk industri pembinaan kapal di bandar ini. Itu bukan jenis pelancongan yang biasanya menarik minat doktor yang mengkhususkan diri dalam melahirkan anak, tetapi Donald ingin melihat "pengesan kecacatan perindustrian" yang digunakan untuk memeriksa keretakan dalam kimpal yang memegang dandang keluli bersama-sama.

Pengesan kecacatan industri adalah lanjutan teknologi sonar yang aman, yang telah digunakan semasa Perang Dunia II untuk mengesan kapal selam musuh. Kapal perang yang dilengkapi dengan sonar menghantar letupan tenaga bunyi dalam bentuk "ping" melalui air. Sekiranya kapal selam bersembunyi di bawah ombak, maka ping akan menyerang permukaan keras sub dan bangkit kembali ke kapal perang sebagai gema. Analisis gema akan (semoga) mendedahkan lokasi kapal selam, supaya ia dapat diserang dan tenggelam.

Pengesan kecacatan industri yang digunakan oleh B & W bekerja dengan cara yang sama, dengan memantulkan gelombang ultrasound daripada kimpal dalam keluli. Gema yang dihasilkan dianalisis untuk melihat jika mereka mendedahkan apa-apa kecacatan yang tidak kelihatan dalam kimpal.

LUMPING IT

Dr Donald bertanya-tanya sama ada teknologi itu juga boleh digunakan untuk melihat perkara yang tersembunyi di dalam tubuh manusia. Demonstrasi pada lawatan itu menunjukkan janji, sehingga Donald mengundang jemputan kedua untuk boilermaker itu. Kali ini dia membawa pilihan sista, tumor, dan sampel perubatan lain untuk menganalisis; B & W memberinya sepotong stik yang boleh digunakan sebagai sampel kawalan tisu sihat yang tidak mengandungi tumor atau sista. Hasilnya "melampaui jangkaan saya yang luar biasa," Donald teringat 20 tahun kemudian. "Saya dapat melihat kemungkinan tidak terbatas pada tahun-tahun akan datang."

MAD MAN

Donald dapat melihat kemungkinan, tetapi rakan-rakannya tidak dapat. Mereka telah lama memberikannya gelaran "Mad Donald" untuk daya tarikannya dengan alat dan percubaannya untuk menggabungkannya menjadi ubat. Walaupun dia mempunyai beberapa kejayaan, termasuk alat yang membantu bergelut bayi yang baru lahir dalam mengambil nafas pertamanya, idea untuk mengambil tumor dan sista ke tukang masak kapal selam, dari semua tempat, tidak membantu reputasi profesionalnya sedikit.

Donald bukanlah satu-satunya orang yang berminat dengan ultrasound: Penyelidik di Eropah, Jepun, dan Amerika Syarikat juga bereksperimen dengannya, dan penyelidikan mereka mula muncul dalam jurnal perubatan. Tetapi jika rakan sekerja Donald tahu ini, ia tidak membezakannya. Apabila dia meminjam pengesan kecacatan lama dari neurologi London yang telah cuba (dan gagal) untuk mengimbas otak manusia dari luar tengkorak, semua yang dilakukannya memberi para doktor lain kesempatan untuk jatuh di kantornya dan ketawa pada eksperimennya secara langsung.

Untuk bersikap adil, eksperimen-eksperimen itu agak penglihatan di masa-masa awal. Satu-satunya cara dia boleh mendapatkan pengesan kecacatannya untuk bekerja adalah untuk mencampakkan bahagian bawah baldi plastik dengan jeli petroleum dan mengimbanginya secara kasar pada perut pesakit, kemudian isi baldi dengan air dan tenggelamkan probe ultrasound dalam baldi. Sebaik sahaja tidak, satu-satunya hasil adalah air yang ditumpahkan di seluruh pesakit, doktor, dan lantai, memaksa Donald untuk memulakan sekali lagi-dengan asumsi pesakit sanggup menanggung risiko yang kedua.

MEMBANTU TANGAN

Keputusan awal itu sangat mengecewakan bahawa Donald mungkin telah menamatkan penyelidikannya ketika itu jika ada beberapa juruelektrik dengan Kelvin & Hughes, syarikat yang membuat pengesan kecacatan, tidak berlaku memasang lampu di sebuah bilik operasi yang berdekatan. Apabila ahli-ahli elektrik menyaksikan pesakit mengimbas baldi dengan pengesan kuno, mereka melafazkan penglihatan yang tidak masuk akal kepada Tom Brown, seorang jurutera Kelvin & Hughes yang berusia 23 tahun yang diberikan kepada jabatan pengesan kecacatan. Tertarik, Brown memandang Mad Donald dalam buku telefon, memberinya panggilan, dan bertanya jika dia boleh jatuh ke pejabatnya untuk melihatnya. Doktor bersetuju, dan Brown segera memerhatikan bahawa bukan sahaja pengesan kecacatan Donald lama dan usang, ia telah diubah suai dengan cara yang menjadikannya semua tetapi tidak berguna. Dia membuat beberapa panggilan kepada ketua-ketua di Kelvin & Hughes, dan pengesan kecacatan baru yang baru-baru ini sedang dalam perjalanan ke pejabat Donald.

MENANGKAN FLESH

Dengan mesin baru, mengimbangi baldi air di perut pesakit tidak lagi diperlukan: Semua Donald terpaksa melakukan perut perut pesakit dengan minyak zaitun dan menjalankan probe ultrasound di kawasan tersebut. Gelombang bunyi menembusi tubuh, dan gema yang dihasilkan muncul sebagai impuls elektrik pada skrin peranti yang disebut oscilloscope. Donald telah lama mengesyaki bahawa sista, yang dipenuhi dengan bendalir, akan mempunyai "tanda tangan" ultrasound yang berbeza daripada tumor, yang merupakan tisu padat tisu. Eksperimen awalnya di boilermaker telah mencadangkan sebanyak itu, dan kini peralatan baru mengesahkannya.Sekali lagi, rakan-rakannya menolak pendapatnya. Kemudian seorang profesor pembedahan memintanya untuk memeriksa salah satu daripada kes-kes yang tidak dapat dielakkannya, seorang wanita yang mati akibat kanser perut yang tidak beroperasi.

Donald mengoleskan perut wanita itu dengan minyak zaitun dan menjalankan siasatannya ke kawasan itu. Beberapa swipes adalah semua yang diambil: Daripada mendapatkan bacaan yang konsisten dengan tumor kanser, pengesan kecacatan industri mendedahkan poket cecair dengan tepi jelas jelas kepadanya, ciri-ciri sista. Wanita yang "mati" itu tidak mati sama sekali. Dia tidak mempunyai kanser, sama ada, dan selepas Donald mengendalikan dan mengeluarkan apa yang dia betul-betul didiagnosis sebagai sista ovari jinak, dia pulih sepenuhnya.

SANGAT BAIK

Mad Donald tiba-tiba tidak kelihatan begitu gila selepas semua. Perlengkapan kapal perang yang peliknya tidak lagi menjadi malu untuk disembunyikan. Tidak lama kemudian setiap doktor mempunyai pesakit yang sukar yang mereka mahu diimbas. "Sebaik sahaja kami menyingkirkan sikap bilik belakang dan membawa peralatan kami sepenuhnya ke Jabatan dengan bekalan pesakit yang tidak habis-habisnya dengan masalah klinikal yang menarik, kami dapat maju dengan cepat," kata Donald beberapa tahun kemudian. "Dari sudut ini, tidak ada sebarang perubahan."

Datang ke FOKUS

Sebanyak mesin baru adalah peningkatan berbanding yang diganti, ia masih banyak yang diinginkan. Apabila Donald mengimbas pesakit, semua yang dilihatnya pada oscilloscope adalah jalur yang meletus. Memberi satu jenis selekoh dari yang lain adalah bagaimana dia membedakan tumor dari sista, dan itu cukup baik baginya. Tetapi Tom Brown, jurutera muda dari Kelvin & Hughes, fikir dia boleh membina sesuatu yang lebih baik. Menjelang akhir tahun 1957, beliau telah selesai bekerja pada sebuah mesin yang lebih baik yang mengesan di mana siasatan berada di badan pesakit dan merancang gema pada skrin osiloskop sewajarnya. Dalam proses itu, beliau mencipta pengimbas ultrasound pertama yang dapat menghasilkan imej-sonograms, kerana ia diketahui - bukannya garisan lurus. (Wang sangat ketat bahawa dia sebenarnya membina mesin menggunakan meja katil hospital yang dipinjam dan bahagian-bahagian yang dikeluarkan dari set Erektor.)

PRE-VIEW

Pada musim panas 1958, Donald, Brown, dan seorang penyelidik ketiga bernama John MacVicar telah mengimbas lebih daripada 100 subjek manusia. Mereka menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal perubatan British The Lancet, bersama-sama dengan gambaran sonograms apa yang paling terkenal untuk-janin manusia dalam rahim. Percaya atau tidak, para penyelidik menemui keupayaan ultrasound untuk menghasilkan gambar-gambar ini secara tidak sengaja, sambil mengimbas seorang wanita yang dipercayai menderita tumor di rahimnya, suatu keadaan yang boleh menyebabkan pembengkakan abdomen. Tidak sampai kepala bayi muncul di skrin bahawa mereka menyedari bahawa distensi disebabkan oleh keadaan yang lebih biasa: kehamilan.

Tetapi adakah selamat untuk membom janin dengan gelombang ultrasound? Donald, Brown, dan MacVicar tidak melihat mengapa tidak, tetapi mereka perlu memastikan, sehingga mereka menghidupkan mesin itu untuk lebih daripada 30 kali jumlah tenaga yang diperlukan untuk menghasilkan imej dan membombardir empat anak kucing anestetik selama satu jam. Apabila anak kucing itu terselamat tanpa disedari, penyelidik yang lega membuat kesimpulan bahawa ia selamat menggunakan ultrasound pada ibu hamil. Dalam proses ini, satu bidang baru pengimejan perubatan pranatal dilahirkan-yang, tidak seperti X-ray, menghasilkan imej tisu lembut, bukan hanya tulang, dan tidak menimbulkan risiko kepada ibu dan anak.

HARD TO SEE

Jika anda pernah bergelut untuk memilih janin dari kekacauan, kelabu grayscale dari sonogram moden, anda boleh membayangkan betapa sukarnyanya untuk melihatnya dalam imej yang dihasilkan oleh mesin primitif pertama itu. Lebih sukar, ternyata, adalah tugas untuk meyakinkan pakar obstetrik, pakar sakit puan, dan pakar lain bahawa imej itu berguna. Para profesional ini selalu mendapat pemerhatian, sentuhan, dan tidak banyak meneka ketika mengamalkan profesion mereka. Mereka tidak pernah memerlukan imej ultrasound pada masa lalu-jadi mengapa mereka memerlukannya sekarang? Ia juga mengambil masa untuk hospital yang tidak pernah membeli peralatan ultrasound sebelum memahami kepentingannya, dan bahkan lebih lama untuk mencari wang dalam belanjawan mereka. Terima kasih kepada inersia profesional dan birokrasi ini, hampir satu dekad yang berlalu sebelum pengimejan ultrasound mula berlepas.

BLIND

Pada masa itu Kelvin & Hughes telah keluar perniagaan. Terima kasih kepada genius seorang pekerja berusia 23 tahun, syarikat pengesan kecacatan industri mempunyai tanah industri bernilai satu bilion dolar di pangkuan mereka tetapi jualan awal terlalu perlahan untuk meyakinkan para pengurus syarikat bahawa perniagaan itu akan menjadi keuntungan. Jadi pada tahun 1967 mereka menutup kilang di Glasgow dan menjual perniagaan pengimejan perubatan mereka ke firma lain.

Apa yang berlaku kepada Tom Brown, pemuda yang cemerlang yang memulakan semuanya? Dia melangkah antara pekerjaan di akademik dan pengimejan perubatan selama lebih dari 20 tahun. Pada tahun 1973, beliau telah menandatangani satu lagi syarikat pengimejan perubatan dan mengetuai pasukan yang mencipta pengimbas ultrabunyi pertama di dunia yang mampu menghasilkan imej 3-D, tetapi sekali lagi jualan perlahan menjadi kenyataan dan syarikat itu telah menjalani kerjaya dengan mengambil kerjaya Brown. "Saya terpaksa mengambil akibat profesional yang berkaitan dengan kegagalan," katanya kepada seorang pewawancara pada tahun 1995. "Tidak ada sesiapa yang ingin mempekerjakan saya selepas runtuhnya projek 3-D. Saya tidak menganggur dan tidak boleh dipekerjakan. "Dia menghabiskan sepanjang kariernya dalam industri minyak, mengendalikan kren. Beliau bersara pada 2002 dan hari ini ekoran pencen sederhana.

Dekad berlalu sebelum Tom Brown, Ian Donald, atau John MacVicar menerima apa-apa pengiktirafan untuk sumbangannya kepada ubat.Walaupun usaha perintis mereka, United Kingdom tidak pernah menjadi pemimpin dalam medan pengimejan perubatan ultrasound. Sebaliknya, teknologi itu diteruskan ke Jepun, Jerman, Amerika Syarikat, dan negara-negara lain, di mana syarikat-syarikat yang berpandangan jauh bersedia melabur berjuta-juta dalam penyelidikan dan pembangunan dan menunggu bertahun-tahun untuk membayarnya. Hari ini anda masih boleh mempunyai ultrabunyi yang dilakukan di Glasgow, kota di mana ia bermula, tetapi jika anda melakukannya, ia akan dilakukan menggunakan mesin yang diimport dari tempat lain.

MENYEBAL UNTUK MATA LEBIH LANJUT

Tom Brown tidak pernah membuat apa-apa wang dari ciptaan pengimbas ultrasound perubatan: Walaupun dia dinamakan sebagai pencipta paten asal, hak komersil diberikan kepada majikannya, Kelvin & Hughes. (Mereka tidak pernah membuat apa-apa wang daripadanya, sama ada). Hari ini dia mendapat lebih banyak kredit untuk sumbangannya kepada ubat daripada biasa, tetapi kepuasan peribadi beliau yang terbesar datang pada tahun 2007 ketika anak perempuannya yang hamil, Rhona, menerima sonogram dan didiagnosis dengan vasa praevia, suatu keadaan di mana saluran darah dapat pecah semasa melahirkan semula jadi. Sekiranya mereka melakukannya, terdapat risiko yang sangat tinggi terhadap pendarahan bayi hingga mati semasa penyerahan.

Sebelum penciptaan pengimejan ultrasound, keadaan itu sangat sukar untuk diesan; tanda pertama ia sering datang hanya apabila bayi itu mati kerana dilahirkan. Tetapi sekarang ia dapat dikesan pada imbasan ultrasound, dan oleh itu, Rhona mempunyai bahagian Caesarean dan anaknya, bernama Tom sebagai penghormatan kepada datuknya, masih hidup dan baik hari ini. "Bayi itu selamat dihantar dan kini seorang anak kecil yang sangat cerah dan cantik yang tidak akan berada di sini tetapi untuk kerja datuknya pada masa lalu," kata Brown kepada BBC pada tahun 2013.