História a rozvoj ultrazvuku v medicíne

Abdominálna ultrasonografia predstavuje v súčasnosti najpoužívanejšiu zobrazovaciu metódu pri vyšetrení brušnej dutiny. Prvé publikácie slovenských autorov na túto tému boli uverejnené v roku 1981, čo signalizuje začiatok rozvoja tejto diagnostickej techniky na Slovensku. Zhrnutie vývoja a úrovne abdominálnej ultrasonografie na základe publikovaných prác od roku 1981 do roku 2000 odhaľuje postupný pokrok a rozširovanie jej využitia.

Vývoj abdominálnej ultrasonografie na Slovensku

Analýza publikovaných prác v oblasti abdominálnej ultrasonografie na Slovensku pokrýva obdobie od roku 1981 do roku 2000. Tieto práce boli rozdelené do niekoľkých kategórií podľa zamerania:

• A. Všeobecná abdominálna ultrasonografia
• B. Žlčník a žlčové cesty
• C. Pečeň
• D. Obličky a nadobličky
• E. Cievy
• F. Gastrointestinálny trakt
• G. Slezina
• H. Biopsie
• CH. Technika
• I. Ostatné práce

Zastúpenie prác v jednotlivých oblastiach bolo sledované v dvoch obdobiach: 1981 - 1990 a 1991 - 2000. Tabuľka č. 1 ilustruje toto rozdelenie:

A. Všeobecná abdominálna ultrasonografia

Táto skupina zahŕňa predovšetkým prehľadové práce, ktoré charakterizovali možnosti ultrasonografie pri vyšetrení brušných orgánov a retroperitonea. V prvom desaťročí (1981-1990) sa téma posunula od orientácie na vnútorné lekárstvo k brušnej chirurgii. V roku 1988 bola vydaná prvá slovenská učebnica brušnej ultrasonografie (Kováč, 1988), ktorá nahradila dovtedy používanú českú učebnicu (Čech, 1982). Počas druhého desaťročia (1991-2000) boli publikované ďalšie prehľadové práce zamerané na prípravu pacientov, zhodnotenie významu ultrasonografie, novšie techniky a postupy, skríningový význam a využitie pri akútnych ochoreniach.

B. Žlčník a žlčové cesty

V tejto skupine sa nachádza vôbec prvá slovenská publikácia o ultrasonografii žlčníka a žlčových ciest (Murín, 1981). Ďalšie práce sa venovali komplexnej diagnostike, akútnych ochorení žlčníka, cholecystolitiáze, nelitiatickej biliárnej patológii a nádorom žlčníka. Zaujímavé boli aj práce o patogenéze vzniku cholecystolitiázy vo vzťahu k cukrovke, epidemiológii cholecystolitiázy u mladistvých a žien stredného veku, ako aj funkčné vyšetrenie žlčníka.

C. Pečeň

Snaha o zlepšenie diagnostiky difúznych ochorení pečene pomocou počítačom asistovanej ultrasonografie sa síce nepremietla priamo do praxe, avšak ultrasonografia si obhájila svoje miesto v diagnostike steatózy pečene aj v porovnaní s počítačovou tomografiou. Ďalšie práce dokumentovali výskyt cystických a necystických zmien v pečeni, zobrazenie pečeňových abscesov, kazuistiky o pečeňovom abscese vzniknutom samopoškodením, intrahepatálnej ruptúre echinokokovej cysty a jej diagnostike. Nadčasovou prácou bola publikácia o zobrazení transplantovanej pečene.

D. Obličky a nadobličky

Prvé práce v tejto oblasti ozrejmovali všeobecný význam ultrasonografie pre diagnostiku obličkových ochorení. Neskôr boli dokumentované bezpríznakové ochorenia obličiek pri ultrasonografickom vyšetrení a porovnávala sa ultrasonografia s urografiou a počítačovou tomografiou. Ďalšie práce sa venovali diferencovaniu renálnej insuficiencie, chronickej renálnej insuficiencii, diagnostike obličkových konkrementov, možnostiam rastu obličkových nádorov a diagnostike nadobličkového krvácania u novorodencov. Kazuistiky sa týkali Grawitzovho nádoru, myelolipómu nadobličky a fyzikálnym artefaktom podmienenému obrazu zväčšenia nadobličiek.

E. Cievy

Najviac zastúpenou oblasťou bola oblasť portálneho riečiska, kde sa práce zameriavali na možnosti zobrazenia portálnej vény, portálnej hypertenzie, trombózy portálnej vény a porúch hepatálnej cirkulácie. Abdominálna aorta sa dostala do pozornosti kvôli aneuryzmám, podobne ako periférne artérie. Stenózy renálnych artérií sa tiež stali predmetom záujmu.

F. Gastrointestinálny trakt

Prvé práce v tejto skupine stanovili patologické kritériá pre zobrazenie žalúdka a dvanástnika. Ďalšie práce formulovali význam endoanálnej transrektálnej ultrasonografie pri diagnóze karcinómu rekta a prínosu kontrastných látok pri ultrasonografickej diagnostike appendicitídy. Prehľadová práca informovala o možnostiach endoskopickej ultrasonografie v gastrointestinálnom trakte.

G. Slezina

Problematike sleziny sa venovali dve práce. Jedna sa orientovala na výskyt zväčšenia sleziny, kým druhá sa snažila definovať patológie sleziny v širšom rozsahu.

H. Biopsie

Bioptické vyšetrenia pri ultrasonografickom vyšetrení sa pomerne rýchlo stali predmetom záujmu, či už pri vyšetrení brušných orgánov alebo obličiek. Nazhromaždenie skúseností viedlo k odporúčaniam, ako predchádzať neúspechom a komplikáciám pri cielených punkciách. Ďalšie práce sa zameriavali na aspiračné biopsie ložiskových lézií pečene a pankreasu, punkciu a drenáž cystoidov pankreasu a punkciu a sklerotizáciu obličkových cýst.

CH. Technika

Z hľadiska technických aspektov vykonávania ultrasonografických vyšetrení sa pozornosť venovala tvorbe špecializovanej databázy vyšetrení, kvázitomografickému spracovaniu obrazov a komplexnej problematike využitia kontrastných látok v ultrasonografii.

I. Ostatné práce

Do tejto skupiny boli zaradené práce, ktoré sa zaoberali problematikou nadužívania vyšetrení bez zodpovedajúceho klinického vyhodnotenia (tzv. technologizmus v medicíne) a komplexné zhodnotenie vývoja brušnej ultrasonografie na Slovensku v rokoch 1980 až 1990.

Štatistické údaje o publikovaných prácach

Z celkového počtu 76 publikovaných prác malo 49 charakter vlastných skúseností, 19 prehľadových prác a 8 kazuistík. Najviac prác bolo publikovaných v časopisoch Vnitřní lékařství (14) a Lékařský obzor (13). Hlavnými autormi sa prezentovali predovšetkým muži (24 z 26 hlavných autorov). Najviac publikácií ako hlavný autor mal J. Bielik (14), nasledovaný A. Kováčom (11) a Beňačkom (7). Práce pochádzali z 21 pracovísk, pričom najviac prác (74%) vzniklo na 8 kľúčových pracoviskách, ako napríklad I. interná klinika SPAM, NsP akad. L. Dérera a interné oddelenie NsP Trenčín.

Medzinárodný a vnútroštátny vývoj ultrazvukovej techniky

História využitia ultrazvuku v medicíne siaha do konca 19. storočia, kedy sa začali riešiť spôsoby jeho generovania pomocou elektronickej technológie. V roku 1922 bolo v Nemecku patentované prvé zariadenie na ultrazvukovú terapiu a v roku 1939 bola publikovaná literatúra o jej klinických účinkoch. Koncom 40. rokov 20. storočia sa ultrazvuková terapia začala uplatňovať v Európe a USA. Prvá medzinárodná konferencia o lekárskom ultrazvuku v roku 1949 položila základy pre ďalší vývoj. Na II. Medzinárodnej konferencii o ultrazvukovej medicíne v roku 1956 vstúpila ultrazvuková terapia do fázy zrelosti.

Vo vnútroštátnom meradle sa využitie ultrazvuku začalo neskôr. Na začiatku 50. rokov minulého storočia ultrazvukové ošetrenie absolvovalo len niekoľko nemocníc s domácimi prístrojmi. V roku 1957 sa objavili prvé správy vo verejnej literatúre. V 70. rokoch minulého storočia sa popularizovala ultrazvuková terapia vo veľkých nemocniciach po celej krajine vďaka rôznym typom domácich ultrazvukových terapeutických zariadení. Významným prielomom sa stala ultrazvuková in vitro mechanická vlnová litotripsia a ultrazvuková chirurgia na začiatku 80. rokov, ktoré sa uplatnili aj na medzinárodnej úrovni. Ultrazvuková neinvazívna chirurgia s vysokou intenzitou (HIFU) sa v 21. storočí stala jednou z najnovších technológií na liečbu rakoviny.

Mechanizmus účinku ultrazvuku

Ultrazvuk pôsobí v tele troma hlavnými mechanizmami:

1. Mechanický účinok: Ultrazvukové vibrácie spôsobujú jemnú masáž tkanív, pohyb látok v bunkách, stimulujú prietok cytoplazmy, menia permeabilitu bunkovej membrány, podporujú metabolizmus, urýchľujú cirkuláciu krvi a lymfy, zlepšujú výživu tkanív a regeneračnú funkciu. Tento účinok umožňuje zmäkčenie tvrdého spojivového tkaniva.

2. Ohrievanie: Ultrazvuková energia sa absorbuje tkanivami a premieňa na teplo, čím sa zvyšuje teplota tkaniva. Toto endogénne teplo môže zvýšiť krvný obeh, urýchliť metabolizmus a zlepšiť lokálnu výživu tkanív.

3. Fyzikálne a chemické účinky: Mechanické aj tepelné účinky môžu spôsobiť fyzikálno-chemické zmeny. Medzi ne patria:

   • Disperzia: Zlepšenie priepustnosti biofilmu a bunkovej membrány, podpora výmeny látok a metabolizmu.
   • Tixotropia: Zmäkčenie svalov, šliach a patologických zmien spojených s deficitmi vody v tkanivách.
   • Kavitácia: Vznik a udržiavanie vibrácií bublín, ktoré menia bunkové funkcie a aktivujú fibroblasty.
   • Polymerizácia a depolymerizácia: Zmeny vo veľkých molekulách, ktoré môžu zvýšiť aktivitu enzýmov.
   • Protizápalové a opravné účinky: Zmena pH tkaniva, zmiernenie lokálnej acidózy, ovplyvnenie prietoku krvi a podpora hojenia.

História a vývoj ultrazvukovej diagnostiky

História ultrazvukového zobrazovania je dlhá a siaha až do roku 1794, kedy bola publikovaná prvá správa o použití zvuku na určovanie polohy. V roku 1880 Galtone vytvoril zariadenie na generovanie ultrazvukových vĺn a bratia Curie objavili piezoelektrický efekt. V roku 1912 bol vynájdený echolokátor a v 30. rokoch 20. storočia sa ultrazvuk začal používať na zisťovanie vnútorných defektov kovových konštrukcií. Prvé pokusy o zobrazenie ľudského tela ultrazvukom sa uskutočnili v 30. a 40. rokoch 20. storočia, pričom Ludwig a Stuters použili pulzný ultrazvuk na detekciu žlčníkových kameňov.

Významným míľnikom bolo použitie jednorozmerného režimu (A-mód) Ianom Donaldom v roku 1956 na meranie priemeru hlavy plodu. O dva roky neskôr Donald a Brown zverejnili prvé ultrazvukové snímky nádorov ženských pohlavných orgánov a Brown vynašiel dvojrozmerný skener, ktorý umožnil analýzu hustoty tkanív. V roku 1942 rakúsky lekár prvýkrát použil ultrazvuk na diagnostiku mozgu, aj keď s nízkou kvalitou obrazu.

Módy ultrazvukového zobrazenia

V súčasnosti sa v ultrasonografii využívajú rôzne módy zobrazenia:

• A-mód (Amplitude mode): Jednorozmerné zobrazenie amplitúd odrazených signálov, umožňuje presné meranie vzdialeností.
• B-mód (Brightness mode): Dvojrozmerné zobrazenie, kde amplitúdy signálov zodpovedajú odtieňom sivej. Je to základné zobrazenie pre vyšetrenie vnútorných orgánov.
• M-mód (Movement mode): Zobrazenie pohybujúcich sa štruktúr, najčastejšie srdca, zobrazuje dáta v čase.
• 2D zobrazenie: Dvojrozmerný obraz získaný radom vedľa seba položených úsečiek v B-móde.
• 3D rekonštrukcia: Trojrozmerný obraz vytvorený počítačovou rekonštrukciou radov dvojrozmerných snímkov, používaný najmä v pôrodníctve.

Dopplerovské vyšetrenie

Metóda umožňuje vyhodnotenie prietoku krvi v cievach na princípe Dopplerovho efektu. Kombinuje klasické ultrazvukové zobrazovanie s Dopplerovským vyšetrením, čo umožňuje súčasné hodnotenie morfológie ciev aj krvného toku. Farebné kódovanie zobrazuje rýchlosť prietoku krvi smerom k sonde (červená) alebo od sondy (modrá), pričom turbulentné prúdenie sa zobrazuje žlto.

Špecializované ultrazvukové metódy

• Endoskopická ultrasonografia (EUS): Kombinuje endoskopiu s ultrazvukovým zobrazovaním, primárne skúma tráviaci trakt a okolité štruktúry.
• Kontrastná ultrasonografia: Využíva vnútrožilovo podané kontrastné látky na zvýšenie kontrastu obrazu.
• Sonoelastografia: Klinický výskum zameraný na hodnotenie tuhosti tkanív.

Ultrazvuk v rôznych medicínskych odboroch

• Interná medicína: Vyšetrenie pečene, obličiek, močového mechúra.
• Gynekológia a pôrodníctvo: Monitorovanie tehotenstva, hodnotenie maternice a vaječníkov, diagnostika vrodených chýb plodu.
• Kardiológia: Hodnotenie srdcových funkcií (echokardiografia), diagnostika srdcových chýb.
• Endokrinológia: Vyšetrenie štítnej žľazy.
• Gastroenterológia: Vyšetrenie tráviaceho traktu.
• Urológia a proktológia: Diagnostika ochorení prostaty, semenníkov.
• Andrológia a detská urológia: Diagnostika abnormalít mieška.
• Ortopédia: Vyšetrenie mäkkých kĺbových a okolo kĺbových štruktúr.
• Očné lekárstvo: Vyšetrenie pomocou vysokofrekvenčných sond.

Bezpečnosť a etické aspekty ultrazvuku

Hoci sa ultrasonografia považuje za bezpečnú metódu, odporúča sa dodržiavať zásadu ALARA (As Low As Reasonably Achievable). V kontexte skríningu vrodených chýb plodu je dôležité rešpektovať právo rodičov na informácie a zabezpečiť správnu interpretáciu výsledkov.

Slovenská spoločnosť pre ultrazvuk v medicíne (SSUM)

Po rozdelení ČSFR vznikol v roku 1994 prípravný výbor pre Slovenskú spoločnosť pre ultrazvuk v medicíne (SSUM), ktorá sa stala riadnou odbornou spoločnosťou SLS. Od roku 1995 organizuje SSUM dvojročné kongresy „Slovenská sonografia“ v Piešťanoch, ktoré zahŕňajú odborné bloky prednášok a refresh-kurzy. Na kongresoch prednášajú aj zahraniční hostia z rôznych krajín. Od roku 1999 je súčasťou kongresu Kováčova prednáška. SSUM organizuje od roku 2002 víkendové postgraduálne kurzy s rôznou tematikou a je riadnym členom EFSUMB. V roku 2012 bola SSUM organizátorom svetového kongresu ISMUS.

Pri príležitosti 40. výročia využívania ultrazvukovej diagnostiky na Slovensku iniciovala SSUM odhalenie pamätnej tabule Ch. A. Dopplerovi v Banskej Štiavnici. Súčasťou bola odborný workshop s účasťou domácich aj zahraničných odborníkov. SSUM sa tiež podieľa na tvorbe legislatívy a odporúčaní v oblasti ultrazvukovej diagnostiky.

tags: #kedy #sa #zacal #pouzivat #ultrazvuk #v