Z fabryki kotłów na porodówkę. Jak zaczynało się USG?

Sam Donald techniką ultradźwięków zainteresował się ponoć podczas swojej służby w RAF, w czasie II wojny światowej. Do Królewskich Sił Powietrznych zaangażowano go w maju 1942 r. Jako oficer medyczny działał w nich przez cztery kolejne lata, zyskując sobie miano świetnego specjalisty.

Podobnie postrzegano go w londyńskim szpitalu świętego Tomasza, gdzie – jako adiunkt na oddziale położnictwa i ginekologii – rozpoczął pracę w 1949 r. To właśnie tam poznał Maureen Young, późniejszą profesor, a już wówczas świetną specjalistkę w dziedzinie fizjologii płodu i porodu. Wspólnie z Young Donald prowadził badania w zakresie chorób układu oddechowego u niemowląt. We dwoje, do 1952 r., zbudują też nowy respirator podciśnieniowy po tym, jak razem dojdą do wniosku, że konstrukcja i skuteczność wcześniej istniejących modeli pozostawia wiele do życzenia.

Metal i noworodki

Nie było to jedyne nowatorskie działanie w karierze Donalda, który w 1954 r. stanął na czele Katedry Położnictwa Uniwersytetu Glasgow. Mniej więcej wtedy zaczął interesować się praktycznym wykorzystaniem ultradźwięków w medycynie. Było to działanie innowacyjne, bo pierwsze doświadczenia z wykorzystaniem tej techniki w diagnostyce, wykonano zaledwie dziesięć lat wcześniej. Sama zaś idea ultrasonografii była początkowo brana pod uwagę jako metoda ulepszania... metali. W Instytucie Elektrotechnicznym w Leningradzie już w 1928r. opracowano koncepcję ultradźwiękowego wykrywania wad w metalach i stopach odlewniczych.

Pierwszy skaner obrazujący badanie ludzkich organów powstał w 1951 r. Wykorzystywano go w diagnostyce guzów sutków, kamieni w pęcherzykach żółciowych i nerkach. Donald był pierwszym, który do tego zestawu chciał dołożyć diagnostykę położniczą, choć i on sam tą techniką zainteresował się pierwotnie w kontekście wykrywania nieprawidłowości w budowie maszyn. Zadecydował o tym przypadek, gdy jedna z pacjentek przedstawiła Donaldowi swojego męża, dyrektora firmy produkującej kotły. Ten zaproponował lekarzowi wycieczkę po zakładzie, gdzie pokazał mu w jaki sposób za pomocą ultradźwięków sprawdza się urządzenia, szukając ewentualnych pęknięć i wad spoiw. To właśnie wtedy lekarz zaczął eksperymentować ze skanowaniem materiału biologicznego, którym w tych pierwszych pracach był... stek. Wyniki, jak jednak stwierdził sam Donald, przekroczyły jego najśmielsze oczekiwania.

Pierwsze zdjęcie

Brytyjczyk działał dalej i już w 1958 r. przeszedł do historii, jako autor artykułu naukowego, w którym zawarto pierwszy obraz USG płodu. Tekst, zatytułowany „Badanie brzucha za pomocą ultradźwięków pulsacyjnych”, 7 czerwca 1958 r. ukazał się w renomowanym czasopiśmie medycznym „The Lancet”. Dekadę później, na przełomie lat 60. i 70., ultrasonografy zostały wprowadzone do szpitali, a diagnostyka płodu stała się jednym z pierwszych ich zastosowań.

Donald wciąż jednak prowadził nowe badania i obserwacje, dzięki czemu do 1970 roku był nie tylko w stanie wykryć pewne wady płodu, ale i zobrazować rozwój płodu w czasie kolejnych etapów ciąży za pomocą pierwszego komerycjnie produkowanego ultrasonografu znanego jako Diasonograph. Możliwe stało się także oszacowanie m.in. ryzyka porodu przedwczesnego i ustalenie – jeszcze przed rozpoczęciem porodu - w jaki sposób ułożone jest dziecko.

Metoda stosowana tak chętnie przez brytyjskiego ginekologa, umożliwiała wykrycie wielu potencjalnych przyczyn niepowodzenia ciąży i zmniejszenie liczby martwych urodzeń – choćby ze względu na możliwość przewidzenia porodu pośladkowego – dlatego bardzo szybko została przyjęta jako standardowa w postępowaniu z ciężarnymu pacjentkami. Tym bardziej, że stosowania USG nie stwarzało żadnego niebezpieczeństwa ani dla matki, ani dla dziecka. Wręcz przeciwnie, upowszechnienie się USG – jak zauważa Fundacja Rodzić po Ludzku – z czasem wpłynęło na zaprzestanie wykonywania bardzo inwazyjnych i szkodliwych badań, takich jak RTG w ciąży

Sam Donald jednak na tym nie poprzestawał, pracując dalej nad metodą pomiaru wzrostu płodu. Wykorzystywał do tego pomiary głowy dziecka, jakich również dokonywał w badaniu USG. Wyniki tych eksperymentów po raz pierwszy przedstawił na spotkaniu Royal Society of Medicine 12 stycznia 1962 roku.

Maszyna ratująca życie

W Polsce ultrasonograf pojawił się w 1965 r. To za sprawą profesora Leszka Filipczyńskiego, który stworzył UG-1, pierwszy w Polsce i czwarty ultrasonograf tego typu na świecie. Przez kilka lat obsługiwał go tylko jeden lekarz – Jerzy Groniowski, rentgenolog z klinicznego szpitala położniczego przy ulicy Karowej. To do niego koledzy z innych placówek kierowali na konsultacje swoje pacjentki. O tych początkach w tekście „Historia rozwoju ultrasonografii położniczo-ginekologicznej w Szpitalu im. Profesora Witolda Orłowskiego w Warszawie” tak napisali sami lekarze: Dotarła do nas wiadomość, że w sąsiednim szpitalu, a ściślej biorąc w II Klinice Położnictwa i Ginekologii AM w Warszawie przy ulicy Karowej pojawił się aparat ultrasonograficzny, który pozwala, między innymi na diagnostykę usadowienia łożyska przodującego (to powikłanie jest jednym z najczęstszych powodów krwotoków z dróch rodnych w II i III trymestrze ciąży – przyp. red.). W tym czasie w Oddziale Ginekologiczno-Położniczym Szpitala Wojewódzkiego przy ul. Czerniakowskiej, kierowanym przez dr n. med. Eugeniusza Zachwieja, przebywało kilka pacjentek z podejrzeniem łożyska przodującego. Po ustaleniu terminu badania w Klinice na Karowej, pacjentki zostały przewiezione tam karetką pogotowia ratunkowego na badanie konsultacyjne wykonywane tą nowoczesną metodą przez doktora Jerzego Groniowskiego.

Aparaty USG umożliwiające przewidywanie płci dziecka, pojawiły się w Polsce dopiero na początku lat 90. Dziś natomiast USG pomaga lekarzom monitorować: czynność serca płodu (FHR), liczbę i położenie płodu (płodów), jakościową lub półilościową ocenę objętości płynu owodniowego, lokalizację łożyska, ocenę jego wyglądu i położenia względem ujścia wewnętrznego kanału szyjki macicy, ocenę sznura pępowinowego, wiek ciążowy, pomiar odległości ciemieniowo-siedzeniowej (CRL), wymiar dwuciemieniowy (BPD), obwód główki (HC), długość kości udowej (FL), masę ciała płodu, obrazowanie wewnętrznych narządów płciowych matki, budowę płodu. Standardowo podczas ciąży wykonuje się je trzykrotnie – raz w każdym trymestrze. Dzięki niemu można dziś na bardzo wczesnym etapie ciąży ustalić prawdopodobieństwo wystąpienia u dziecka zespołu Downa, zespołu Edwardsa, zespołu Pataua, rozszczep kręgosłupa, wady ścian brzusznych, bezmózgowie czy zaburzenia układu krążenia lub nerek.

To również wprowadzenie do diagnostyki medycznej USG przyczyniło się do ogromego spadku śmiertelności matek i dzieci podczas lub tuż po porodzie. W samym USA, według danych ONZ, w maju 1969 r. współczynnik zgonów na 1000 żywych urodzeń wśród niemowląt wynosił 15.5, w maju 2018 r. ten sam współczynnik sięgał zaledwie 3,5. W Polsce dane dla tych samych okresów to: 18.7 i 2.7.