ประวัติการพัฒนาการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์ (ตอนที่ 1)
อัลตราซาวนด์หมายถึงคลื่นเสียงที่มีความถี่การสั่นสะเทือนสูงกว่า 20KHz ซึ่งมีลักษณะเฉพาะของพลังการเจาะที่แข็งแกร่งและทิศทางที่ดี ในธรรมชาติ สัตว์บางชนิดใช้อัลตราซาวนด์เพื่อตรวจจับเป้าหมายหรือสิ่งกีดขวางโดยรอบ และยังช่วยให้มนุษย์สามารถตรัสรู้ได้อีกด้วย ด้วยการค้นพบวัสดุเพียโซอิเล็กทริกในปลายศตวรรษที่ 19 และการทำให้อุตสาหกรรมกลายเป็นจริงอย่างราบรื่น อัลตราซาวนด์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในด้านของพื้นที่ที่หลากหลายและการตรวจจับเป้าหมาย และมีการใช้งานใหม่ๆ เช่น โซนาร์และการถ่ายภาพทางการแพทย์ การประยุกต์ใช้ภาพอัลตราซาวนด์ในการแพทย์มีประวัติอันยาวนาน ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วในทศวรรษที่ผ่านมา ขั้นตอนการประมวลผลภาพที่เป็นผู้ใหญ่จึงเกิดขึ้น
รายงานฉบับแรกเกี่ยวกับการใช้คลื่นเสียงสำหรับการกำหนดตำแหน่งเชิงพื้นที่สามารถย้อนไปถึงปี 1794 LazaroSpallanzani ("Opus coli difisica") วิเคราะห์กลไกพื้นฐานของค้างคาวสำหรับการกำหนดตำแหน่งเชิงพื้นที่และเชื่อว่าค้างคาวใช้ กลไกอื่นๆ สำหรับการจัดตำแหน่งมากกว่าพื้นที่การมองเห็น การวางตำแหน่ง
ในปี 1880 Galto ได้สร้างและผลิตอุปกรณ์ที่สามารถสร้างคลื่นเสียงด้วยความถี่ 40,000 Hz ในปีเดียวกัน พี่น้อง Jacques et Pierre Curie ชี้ให้เห็นว่าการสั่นสะเทือนทางกลของผลึกควอทซ์สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้ และปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์เพียโซอิเล็กทริก พี่น้อง Jacqueset Pierre Curie ยังค้นพบเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกแบบผกผัน ผลึกควอตซ์สามารถสั่นสะเทือนภายใต้การกระทำของการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้าเพื่อสร้างคลื่นอัลตราโซนิก ในปี ค.ศ. 1912 Richardson ได้ประดิษฐ์เครื่องหาตำแหน่งเสียงสะท้อนตามแนวคิดของอัลตราซาวนด์ ซึ่งใช้ในการนำทางและตรวจจับวัตถุในน้ำ ในปี 1929 Sokolov เสนอทฤษฎีการขยายพันธุ์ของเสียง และในช่วงต้นทศวรรษ 1930 เริ่มใช้อัลตราซาวนด์เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายในของโครงสร้างโลหะ ในปีพ.ศ. 2480 พี่น้อง Dussig พยายามใช้อัลตราซาวนด์เพื่อแสดงโครงสร้างของช่อง แต่ความพยายามของพวกเขาไม่ประสบความสำเร็จเนื่องจากอัลตราซาวนด์ไม่สามารถเจาะโครงสร้างกระดูกได้ Ludwig และ Stuters เริ่มใช้อัลตราซาวนด์แบบพัลซิ่งเพื่อตรวจหานิ่วในถุงน้ำดีในปี 1940 ในปี 1956 เอียน โดนัลด์ ได้ใช้โหมดหนึ่งมิติ (อัลตราซาวนด์โหมด A) เพื่อวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของกลีบข้างขม่อมของศีรษะทารกในครรภ์ในทางปฏิบัติ สองปีต่อมาโดนัลด์และบราวน์ได้เผยแพร่ภาพอัลตราซาวนด์ของเนื้องอกที่อวัยวะเพศหญิง ในเวลาเดียวกัน บราวน์ได้คิดค้นเครื่องสแกนที่เรียกว่า"เครื่องสแกนสารประกอบสองมิติ" ซึ่งช่วยให้ผู้ตรวจสอบสามารถสังเกตและวิเคราะห์ความหนาแน่นของเนื้อเยื่อได้ นี้มักจะเรียกว่าจุดเปลี่ยนในการใช้งานทางการแพทย์ของอัลตราซาวนด์
ในปีพ.ศ. 2485 แพทย์ชาวออสเตรียเป็นผู้บุกเบิกการประยุกต์ใช้ภาพอัลตราซาวนด์แบบเจาะทะลุในการวินิจฉัยสมองของมนุษย์ แม้ว่าผลการถ่ายภาพของภาพสมองที่ได้จากวิธีนี้จะไม่ค่อยดีนัก แต่เขาได้นำภาพอัลตราซาวนด์มาใช้ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ทางคลินิก ,งานนี้ยังคงถือเป็นก้าวสำคัญในด้านการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์ทางการแพทย์. ตั้งแต่นั้นมา ด้วยการวิจัยเชิงทฤษฎีอัลตราซาวนด์ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น วิธีการสร้างภาพอัลตราซาวนด์ที่แตกต่างกันได้รับการเสนอ ปรับปรุง และทำการค้าอย่างต่อเนื่อง และจนถึงทุกวันนี้ วิธีการสร้างภาพอัลตราซาวนด์ใหม่ๆ ยังคงมีอยู่อย่างไม่รู้จบ
ความเร็วการแพร่กระจายเฉลี่ยของอัลตราซาวนด์ในเนื้อเยื่ออ่อนของมนุษย์คือ 1540 เมตร/วินาที ซึ่งเป็นค่าที่นักโซโนกราฟทุกคนคุ้นเคย แต่คุณรู้หรือไม่ว่าใครเป็นคนวัดค่านี้ก่อน? George Döring Ludwig (George Döring Ludwig) เป็นคนแรกที่วัดความเร็วการแพร่กระจายเฉลี่ยของอัลตราซาวนด์ในเนื้อเยื่ออ่อนของมนุษย์ ค่านี้ถูกใช้มาจนถึงทุกวันนี้
