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整天說「B超」:為什麼不是A超、Z超?

說到「B超」你會想到什麼?體檢還是孕婦?

那麼,你有沒有想過:為什麼它叫B超呢,叫A超、Z超有什麼不好……

斜杠青年

兩百多年前,意大利生活着一位斜杠青年,拉扎羅·斯帕蘭札尼(Lazzaro Spallanzani)。他既是一位合格的神職人員,也是一名優秀的好奇學者,大自然的一切他都想搞個明白。

探索過程中,斯帕蘭札尼發現了一個很好玩的現象:鳥類大都離不開光,哪怕是慣於在黑夜中活動的貓頭鷹,也需要微弱光芒的指引;只有蝙蝠好像不需要眼睛,可以在真正的黑暗中來去自由。

斯帕蘭札尼做了好多實驗來證明自己的觀點,發現蝙蝠是靠耳朵定位的。無論怎麼折騰它的眼睛都無所謂,只有堵住耳朵才能把它變成瞎子。

耳朵是聽覺器官,負責接受聲波。蝙蝠可以通過高頻率的超聲波的折返情況,判斷周圍有沒有障礙物。那超聲波是如何發出的?這個問題很複雜,一直過了一百年才被解決。

緋聞主角

皮埃爾·居里(Pierre Curie),帥哥的天才學者。恐怕唯一比他更優秀的只有他的老婆——居里夫人。

有一陣子,他對晶體產生了興趣,找來金屬絲、錫箔紙、石英等,變着法子進行實驗。發現了一種非常神奇的現象:對晶體施加一個壓力,可以讓晶體內的電荷產生移動,對晶體施加一股電流,可以讓晶體產生震蕩。這就是壓電效應。

這個發現意味着電能和機械能可以互相轉化。如今隨處可見的電子打火機正是利用這一原理,壓電效應的發現也使得超聲波利用成為可能。

1906年,皮埃爾·居里因車禍去世,居里夫人陷入巨大的悲痛之中。保羅·朗之萬(Paul Langevin)作為她的學生和好友,便經常安慰開導她。一來二去,二人就成了八卦小報上的緋聞主角。

這段關係給他們造成了巨大的麻煩,第一次世界大戰才轉移了人們的注意力。在這場戰爭中,潛水艇第一次登場。它們可以潛伏在水面之下,輕易摧毀一艘軍艦。也讓朗之萬想到了皮埃爾·居里的研究。藉助壓電效應,他發明了世界上第一台主動性聲納。

聲納使超聲波從一種單純的現象變成了工具。在那之後,又有人發現了超聲波的其他用途,比如,檢查坦克的裝甲是否存在裂隙。也有人覺得,怎麼說來說去都是關於戰爭的呢,就不能用超聲波做點利民的事兒嗎。

這個人,叫做約翰·懷爾德(John Wild)。

科學怪人

懷爾德是個不折不扣的科學怪人。他先後拿下了自然科學學士、文學碩士、醫學博士等一系列學位,好像要把全世界的書讀完。

第二次世界大戰期間,懷爾德應徵入伍成為了一名軍醫。納粹德國為了讓英國屈服,對倫敦進行了瘋狂地轟炸。數以萬計的人死亡,受傷的就更不計其數了。

期間,懷爾德遇到眾多腹部受傷的患者感染後腸道梗阻,脹痛難忍,可是始終找不到好的治療手段和設備探測患者腹部,幫助他們緩解痛苦。一直到1949年,他移居美國之後才得到一點靈感。

說來也巧,在一次聚會上他遇到一位工程師,恰好正在為空軍基地調試一種聲納設備。懷爾德一聽就很感興趣,聲納可以檢查潛艇,能不能查探患者的腹腔呢?

於是,二人約了個時間,懷爾德帶着腸壁樣本進入基地進行試驗,結果顯示,聲納設備果然可以反應人體組織。

當然,事情不是靈光一閃那麼簡單。當時用的聲納設備,不僅體積大,而且分辨率低,檢查潛艇尚可,醫生們需要更多、更準確的數據,檢查人體就有點力所不逮。

為此,懷爾德在自己的家裡,領着一群研究生開始了研究,終於在1951年製作出一台原型機。

這台設備和軍方用的聲納有兩個區別:分辨率更高,而且可以發出多束聲波。每一束聲波遇到人體組織後都可能折回,而折回的快慢、多寡,取決於組織的形態。

只要對摺回的聲波進行分析,就能得到一張二維的人體圖象。因為是二維的,所以稱之為B型超聲圖像。

總結

如今,超聲機已經成為最常見的醫療設備。除了B超之外,還有多普勒超聲、M型超聲。利用它們,醫生可以檢查患者的甲狀腺是否存在腫大、乳腺里有沒有腫瘤、肝臟上的脂肪是不是太多了。

可以說,B超每年都挽救了數之不清的生命。而這一切,都要感謝眾多前輩學者。

整天說「B超」:你知道「B」指的是什麼嗎?