С первого дня зарождения медицины, вопрос о работе внутренних органов стоял очень остро. Сбор жалоб, осмотр кожных покровов и слизистых, положение больного - может сказать о многом, но зачастую этого недостаточно. Требуется что-то ещё.
Идея о том, что о работе внутренних органов человека можно судить по шуму, который издаёт этот орган, зародилась ещё в Древней Греций. Аускультация (лат. auscultatio «выслушивание»)- метод, о котором впервые упоминается в трудах Гиппократа. Он писал о шуме трения плевры, влажных хрипах в лёгких. Стоит отметить, что аускультацию он проводил путем прикладывания своего уха к телу больного человека. И только в начале 19 века был изобретен стетоскоп (греч. «στήθος» грудь + «σκοπέω» смотрю). Стетоскоп стал первым диагностическим прибором в медицине, во многом улучшил качество аускультации, позволил точно измерять артериальное давление. Со временем стал одним из символов медицины.
Наверняка у каждого дома найдется медицинский термометр. Обычный ртутный или электронный. Создание первого термометра приписывают Галилею, но достоверного подтверждения этому нет. Известно, Галилей занимался изучением трудов Герона, в которых упоминалось устройство, предназначенное для подъема воды с помощью нагревания. Современный вид градусник приобрел в 18-м веке благодаря работам Фаренгейта и Цельсия. Медицинский термометр мало чем отличается от бытовых или промышленных (каких-либо изменений для использования в медицине не требуется), поэтому с подачи голландского профессора медицины Германа Бургаве, термометр очень быстро начал широко использоваться в медицинской практике.
Ближе к 45-50 годам многие люди сталкиваются с проблемой повышение выше нормы артериального давления (Артериальная гипертензия), поэтому помимо термометра в домашней аптечке появляется тонометр - прибор предназначен для измерения уровня артериального давления, состоящий из манометра, измеряющего давление воздуха; манжеты, надеваемой на руку пациента; и нагнетателя воздуха с регулируемым клапаном спуска. Также необходим стетоскоп для аускультации сердечных тонов.
Стоит кратко пояснить, как производится измерение. При накачивании воздуха в манжету происходит сдавление магистральной артерии до минимального просвета. Возникают тоны (тоны Короткова), которые являются верхней границей артериального давления (например, в этот момент манометр будет показывать давление 120 мм. рт. ст. соответственно верхнее значение Вашего артериального давления будет 120 мм. рт. ст.). При спускании воздуха из манжетки, магистральная артерия принимает свой первоначальный вид, просвет расширяется и тоны исчезают. Здесь фиксируется нижнее значение (при аускультации тоны исчезли, на манометре 80 мм. рт. ст. – Ваше нижнее значение артериального давления 80 мм. рт. ст.). Полученный результат 120/80 мм. рт. ст. - нормальное значение для большинства людей. А теперь рассмотрим историю появления метода. Первые опыты по измерению давления проводил английский исследователь Стефан Хейлс в 1773 году. Объектом исследования Хейлса становились лошади. Животным прокалывали бедренную артерия, затем в прокол вставлялась медная трубка, которая соединялась со стеклянной пробиркой, кровь поднималась и опускалась в пробирке с каждым ударом пульса. В 1828 году француз Жан Луи Мари Пуазей повторил опыты Стефана Хейлса на человеке, однако в этот раз использовался ртутный манометр. Манометр был подсоединен к канюле, которая вводилась напрямую в артерию. И только в 1896 году итальянец С. Рива-Роччи разработал метод измерения кровяного давления, который остается актуальным до сих пор. Изобретенный им прибор, работавший по новому методу, выглядел, по сути, так же как и современный тонометр - полый резиновый мешок помещался в манжету из нерастяжимого материала, оборачивался вокруг плеча и накачивался резиновой грушей. Манжета соединялась с манометром.
Конец 19-го века ознаменовался появлением ещё одного важного метода – рентгенографии. 8 ноября 1895 года В. К. Рентген совершил открытие рентгеновских лучей. В результате опытов Рентген понял, что рентгеновские лучи способны проникать в человеческую плоть, но не проникают в вещества, имеющие более высокую плотность (кость, свинец), поэтому их можно фотографировать. В 1901 г. Вильгельм Рентген был удостоен за своё открытие первой Нобелевской премии в области физики, а медицина получила новое направление – рентгенологию.
Уже в июне 1896 года военные врачи стали использовать Рентген для обнаружения пуль у раненых солдат. В дальнейшем метод широко стал использоваться в травматологии, стоматологии и пульмонологии.
Рентген не позволяет исследовать структуру органов и тканей. С появлением компьютерной техники эта проблема была решена. В начале 1970-х годов появляется компьютерная томография (это слово, образованное от двух греческих слов: «τόμος», что означает "резать" и «γράφειν» - "писать"). Метод предложили Годфри Хаунсфилд и Аллан Кормак. Было замечено, что степень поглощения рентгенологического излучения зависит от плотности ткани. На основании этого факта была разработана шкала Хаунсфилда. Диапазон единиц шкалы («денситометрических показателей, англ. « Hounsfield units»), соответствующих степени ослабления рентгеновского излучения анатомическими структурами организма, составляет от −1024 до +3071, т. е. 4096 чисел ослабления. Средний показатель в шкале Хаунсфилда соответствует плотности воды, отрицательные величины шкалы соответствуют воздуху и жировой ткани, положительные — мягким тканям, костной ткани и более плотному веществу (металлу). После прохождения рентгенологического излучения через тело человека, аппаратура считывает итоговый уровень излучения и полученный результат обрабатывается специализированным ПО, которое позволяет визуализировать полученный результат.
Очень часто КТ путают с МРТ. У обывателя внешний вид и ход самой процедуры создает впечатление, что это один и тот же метод, но это не так. Главное отличие кроется в физических процессах, которые используются для диагностики. В 40-х годах прошлого века было описано физическое явление ядерно-магнитного резонанса, которое основано на магнитных свойствах атомных ядер химических элементов периодической системы. В дальнейшем стало ясно, что для отклика на электромагнитное излучение лучше всего использовать атом водорода, который широко распространен в организме человека. Томограф выстраивает пространственную схему расположения атомов водорода в отдельных зонах организма человека, а затем полученный результат визуализируется в виде трехмерного изображения исследуемого органа
Использовать ультразвук в медицине начали ещё в 30-е годы 20-го века в основном для лечения некоторых хронических заболеваний, а для диагностических целей намного позже (в основном исследуют мягкие ткани и полые органы). Начало второй мировой войны подстегнула развитию ультразвуковой техники, хотя и в военных целях, однако многое затем нашло применение в гражданских целях. Первые опубликованные работы по диагностическому применению ультразвука в медицине принадлежат австрийцу Карлу Дюссику. Свои работы он опубликовал в 1942 году. Суть исследования Дюссика заключалась в том, что он смог обнаружить опухоль головного мозга путем измерения интенсивности ультразвуковых волн, проходящие через череп пациента. Через семь лет в США группа исследователей во главе с Дугласом Хоури собирают полноценный УЗИ-аппарат. Сама процедура в то время была крайне неудобной. Пациент во время исследования погружался в резервуар с жидкостью, где сидел долго и неподвижно, пока вокруг него двигался сканер.
До сих пор были рассмотрены методы, которые не вызывают особого дискомфорта при их проведении. Что не скажешь о эндоскопий. Если Вам доводилось глотать желудочный зонд с целью осмотра слизистой вашего желудка или же пройти через колоноскопию (слизистой оболочки толстой кишки)- неприятные воспоминания останутся на долгое время. Что же это за метод? Человеческий организм имеет множество полостей (относительно доступных), осмотр которых парой крайне важен для правильной диагностики и лечения. Свое название эндоскоп получил от греч. «éndon», внутри +» scopéō», смотрю. В зависимости от исследуемой полости добавляется соответствующая приставка например цитоскопия от др.-греч. κύστις « пузырь». Вот некоторые из видов эндоскопии: бронхоскопия – осмотр бронхов, отоскопия-наружного слухового прохода и барабанной перепонки, эзофагогастродуоденоскопия- осмотр пищевода, полости желудка и двенадцатиперстной кишки, торакоскопия – грудной полости, лапароскопия- брюшной полости и т.д. Свою историю эндоскоп начинает с изобретения Филиппа Боццини, который в 1806 г. представил для широкой публики аппарат для исследования прямой кишки и матки. Эндоскоп представлял собой систему трубок и держателя для свечи. Свет от свечи направлялся посредством трубок в полости. Однако аппарат широкого применения не получил, однако изобретать был отмечен медицинским факультетом города Вены за «любопытство». В 1853 г. Антуан Десормо заменил источник света. Вместо свечи, он предложил использовать спиртовую лампу, а также серьезно переработал систему зеркал и линз. Всё это позволило осуществить более детальный осмотр. Время шло, технический прогресс не стоял на месте. Внедрение электричества и ламп решило проблему нагрева эндоскопов, а пациенты перестали получать ожоги. Следующим этапом стало появление гибких оптоволоконных систем, оснащенных видеокамерами и позволяющие производить прицельный забор биоматериала. Будущее, наверняка, за капсульной технологией. Весь аппарат по размерам будет не больше обычной таблетки. От человека потребуется только проглотить капсулу и подождать некоторое время, пока всё не завершиться (выйдет) естественным путем. Однако, это пока только предполагаемый путь развития технологий.
Предыдущие методы позволяли визуализировать объект исследования. А как описать работу человеческого сердца? Электрокардиогра́фия (электро + греческий «kardia» сердце + «grapho» писать, изображать) или сокращенно ЭКГ – метод основан на регистрации электрических полей, возникающих при работе сердца. Кардиограмма - это результат ЭКГ, графическое описание (визуализация) работы сердца. Метод прост, дешевый и позволяет очень быстро оценить работу сердца (наличие инфаркта миокарда, нарушения сердечного ритма и блокад проводимости). Свою историю ЭКГ начинает с 1903 года, когда голландский профессор Виллем Эйнтховен создал первый электрокардиограф. В его приборе электрический ток от электродов на поверхности тела проходил через кварцевую нить, которая находилась в поле электромагнита. При взаимодействии проходящего по ней тока с полем, нить вибрировала. Тень от нити фокусировалась оптической системой и передавалась на светочувствительный экран, где проецировалась кардиограмма. Устройство было громоздким, весило 270 кг и требовало обслуживания пятью сотрудниками. Эйнтховен не только создал первый электрокардиограф, но разработал методику записи. В 1924 г. Виллему Эйнтховену присудили Нобелевскую премию. Современные устройства по своим размерам сопоставимы со смартфонами. Для записи и оценки кардиограммы достаточно только одного специалиста, также последние годы для оценки кардиограммы все чаще используют нейронные сети.
Это был краткий обзор истории появления основных инструментальных методов диагностики человеческого организма. Современная медицина не ограничивается только этими средствами, огромную роль играют лабораторные методы. О них стоит написать отдельно. Будьте здоровы!
