Premier regard sur votre bébé: La fascinante histoire du "sonogramme"

Premier regard sur votre bébé: La fascinante histoire du "sonogramme"

Si vous avez des enfants, il y a de fortes chances que vous les ayez vus pour la première fois au moyen d’une image «sonogramme» prise avant même leur naissance. Les images granuleuses sont si courantes qu'elles sont devenues un rite de passage pour les parents du monde entier. Voici l’histoire de leur naissance.

SHAPE SHAPE

À l’été 1955, Ian Donald, professeur de sage-femme à l’Université de Glasgow en Écosse, est invité à visiter Babcock & Wilcox, une entreprise qui fabrique des chaudières à vapeur pour le secteur de la construction navale de la ville. Ce n’est pas le genre de visite qui intéresserait en général un médecin spécialiste de l’accouchement, mais Donald souhaitait voir les «détecteurs de défauts industriels» de la société - des appareils utilisés pour vérifier la présence de fissures dans les soudures qui maintenaient ensemble les chaudières en acier.

Les détecteurs de défauts industriels étaient une extension de la technologie du sonar, utilisée en temps de paix, qui avait été utilisée pendant la Seconde Guerre mondiale pour détecter les sous-marins ennemis. Les navires de guerre équipés de sonar ont envoyé des éclats d’énergie sonore sous forme de «pings» dans l’eau. Si un sous-marin se cachait sous les vagues, les pings frappaient la surface dure du sous-marin et rebondissaient sur le navire de guerre sous forme d'échos. L’analyse des échos révélerait (espérons-le) l’emplacement du sous-marin, ce qui lui permettrait d’être attaqué et coulé.

Les détecteurs de défauts industriels utilisés par B & W fonctionnaient sensiblement de la même manière, en renvoyant les ondes ultrasonores des soudures en acier. Les échos résultants ont été analysés pour voir s'ils révélaient des défauts invisibles dans les soudures.

LUMPING IT

Le Dr. Donald s'est demandé si la technologie pourrait également être utilisée pour voir des choses cachées dans le corps humain. La démonstration de la tournée a été prometteuse et Donald a lancé une seconde invitation au chaudronnier. Cette fois, il a apporté une sélection de kystes, de tumeurs et d’autres échantillons médicaux à analyser; B & W lui donna un morceau de steak qu'il pourrait utiliser comme échantillon témoin de tissus sains ne contenant ni tumeur ni kyste. Les résultats étaient «au-delà de mes attentes les plus folles», se souvient Donald 20 ans plus tard. "Je pouvais voir des possibilités illimitées dans les années à venir."

MAD MAN

Donald pouvait voir les possibilités, mais pas ses collègues. Ils lui avaient récemment donné le surnom de «Mad Donald» pour sa fascination pour les gadgets et ses tentatives pour les incorporer à la médecine. Bien qu’il ait eu quelques succès, y compris un dispositif aidant les nouveau-nés en difficulté à reprendre leur souffle, l’idée de porter des tumeurs et des kystes à un chaudronnier de chantier naval, quel que soit son emplacement, n’aide en rien sa réputation professionnelle.

Donald n'était pas la seule personne intéressée par les ultrasons: des chercheurs en Europe, au Japon et aux États-Unis en faisaient également l'expérience et leurs recherches commençaient à paraître dans des revues médicales. Mais si les collègues de Donald le savaient, cela ne faisait aucune différence. Lorsqu'il a emprunté un ancien détecteur de défauts à un neurologue londonien qui avait essayé (sans succès) d'analyser le cerveau humain de l'extérieur du crâne, tout ce qu'il faisait était de donner aux autres médecins l'occasion de se rendre à son bureau et de rire en personne de ses expériences. .

Pour être honnête, ces expériences étaient tout à fait remarquables à ces débuts. Le seul moyen de faire fonctionner son détecteur de défauts consistait à enduire de gelée de pétrole le fond d’un seau en plastique et à l’équilibrer de manière précaire sur le ventre du patient, puis à remplir le seau d’eau et à plonger la sonde à ultrasons dans le seau. Le plus souvent, le seul résultat était que de l'eau débordait sur le patient, le médecin et le sol, obligeant Donald à tout recommencer à nouveau, à condition que le patient soit disposé à risquer une seconde trempe.

COUP DE MAIN

Ces premiers résultats étaient si décevants que Donald aurait peut-être mis fin à ses recherches sur-le-champ si des électriciens de Kelvin & Hughes, la société qui fabriquait les détecteurs de défauts, n’avaient pas installé des lumières dans une salle d’opération située à proximité. Quand les électriciens l'ont vu balayer des patients avec le détecteur obsolète, ils ont fait part de la vue ridicule à Tom Brown, un brillant ingénieur de Kelvin & Hughes, âgé de 23 ans, affecté au département des détecteurs de défauts. Intrigué, Brown jeta un coup d'œil à Mad Donald dans l'annuaire téléphonique, l'appela et lui demanda s'il pouvait passer à son bureau. Le médecin acquiesça et Brown remarqua rapidement que non seulement le détecteur de défauts de Donald était-il vieux et obsolète, mais il avait été modifié de manière à le rendre pratiquement inutile. Il a fait quelques appels à ses chefs chez Kelvin & Hughes, et un tout nouveau détecteur de défauts ultramoderne était sur le point d'arriver au bureau de Donald.

PRESSING LA CHAIR

Avec la nouvelle machine, l'équilibrage des seaux d'eau sur le ventre des patients n'était plus nécessaire: tout ce que Donald devait faire était de maculer l'abdomen du patient avec de l'huile d'olive et de passer la sonde à ultrasons sur la région. Des ondes sonores ont pénétré dans le corps et les échos qui en ont résulté sont apparus sous forme d'impulsions électriques sur l'écran d'un appareil appelé oscilloscope. Donald soupçonnait depuis longtemps que les kystes, qui étaient remplis de liquide, auraient une «signature» ultrasonore différente de celle des tumeurs, qui étaient des masses de tissu denses. Ses premières expériences chez le chaudronnier l'avaient suggéré, et maintenant le nouvel équipement le confirmait.Une fois encore, ses collègues ont rejeté ses conclusions. Puis un professeur de chirurgie lui a demandé d'examiner l'un de ses cas désespérés, une femme décédée d'un cancer de l'estomac inopérable.

Donald a enduit l’abdomen gravement distendu de la femme avec de l’huile d’olive et a passé sa sonde dans la région. Il a suffi de quelques balayages: au lieu d’obtenir une lecture semblable à celle d’une tumeur cancéreuse, le détecteur de défauts industriels a révélé une poche de liquide présentant des bords clairement définis, caractéristique d’un kyste. La femme «mourante» ne mourait pas du tout. Elle n’avait pas non plus de cancer, et après que Donald ait opéré et enlevé ce qu’il avait correctement diagnostiqué comme étant un kyste ovarien bénin, elle s’est complètement rétablie.

ÇA M'A L'AIR BIEN

Mad Donald n’a soudainement pas semblé si fâché. Son étrange engin de chantier naval n'était plus un embarras à cacher. Bientôt, tous les médecins ont eu un patient difficile à scanner. «Dès que nous nous sommes débarrassés de notre attitude dans l'arrière-salle et que nous avons intégré notre appareil dans le département avec un nombre inépuisable de patients encore en vie présentant des problèmes cliniques fascinants, nous avons pu progresser très rapidement», a raconté Donald plusieurs années plus tard. "A partir de là, il ne pourrait plus y avoir de retour en arrière."

Entrer dans le foyer

Même si la nouvelle machine constituait une amélioration par rapport à celle qu’elle remplaçait, elle laissait encore beaucoup à désirer. Lorsque Donald a scanné les patients, tout ce qu'il a vu sur l'oscilloscope était constitué de lignes ondulées. Dire un type de ligne ondulée sur un autre, c'est comment il distinguait les tumeurs des kystes, et cela lui suffisait. Mais Tom Brown, le jeune ingénieur de Kelvin & Hughes, pensait pouvoir construire quelque chose de mieux. À la fin de 1957, il avait fini de travailler sur une machine améliorée qui gardait une trace de la position de la sonde sur le corps du patient et traçait les échos en conséquence sur l’écran de l’oscilloscope. Au cours de ce processus, il a inventé le premier scanner à ultrasons capable de produire des images - des sonogrammes, comme on les appelait maintenant - à la place de lignes ondulées. (L'argent était si serré qu'il a en fait construit la machine en utilisant une table de lit d'hôpital empruntée et des pièces extraites d'un ensemble Erector.)

APERÇU

À l'été de 1958, Donald, Brown et un troisième chercheur, John MacVicar, ont numérisé plus de 100 sujets humains. Ils ont publié leurs conclusions dans le journal médical britannique Le lancet, ainsi que des images de ce que les sonogrammes seraient mieux connus - des fœtus humains dans l’utérus. Croyez-le ou non, les chercheurs ont découvert que les ultrasons étaient capables de produire ces images par accident, tout en scannant une femme présumément atteinte d’une tumeur à l’utérus, ce qui pouvait provoquer une distension de l’abdomen. Ce n’est qu’à l’apparition de la tête d’un bébé sur l’écran qu’ils ont compris que la distension était causée par une affection beaucoup plus courante: la grossesse.

Mais était-il prudent de bombarder un fœtus avec des ultrasons? Donald, Brown et MacVicar ne savaient pas pourquoi, mais ils devaient en être sûrs. Ils ont donc poussé la machine à plus de 30 fois la quantité d’énergie nécessaire pour produire des images et bombardé quatre chatons anesthésiés pendant une heure. Lorsque les chatons ont survécu sains et saufs, les chercheurs soulagés ont conclu qu'il était sans danger d'utiliser des ultrasons sur les femmes enceintes. Au cours de ce processus, un tout nouveau domaine de l'imagerie médicale prénatale est né. Un domaine qui, contrairement aux rayons X, produisait des images des tissus mous, pas seulement des os, et ne posait aucun risque pour la mère et l'enfant.

DIFFICILE DE VOIR

Si vous avez déjà eu du mal à distinguer un fœtus du chaos granuleux en niveaux de gris d’un sonagramme moderne, vous pouvez imaginer à quel point il a été difficile de les repérer sur des images produites par ces premières machines primitives. Il est apparu encore plus difficile de convaincre les obstétriciens, les gynécologues et d'autres spécialistes que de telles images étaient utiles. Ces professionnels avaient toujours été attentifs à l'observation, au toucher et à la conjecture dans l'exercice de leur profession. Ils n’avaient jamais eu besoin d’échographies auparavant, alors pourquoi en ont-ils besoin maintenant? Il a également fallu du temps aux hôpitaux qui n’avaient jamais acheté de matériel à ultrasons pour comprendre son importance et même plus longtemps pour trouver de l’argent dans leurs budgets. Grâce à cette inertie professionnelle et bureaucratique, près d'une décennie s'est écoulée avant que l'imagerie par ultrasons ne commence à décoller.

AVEUGLE

À ce moment-là, Kelvin et Hughes avaient déjà quitté l'entreprise. Grâce au génie d’un employé âgé de 23 ans, la société de détecteurs de défauts industriels disposait d’un terrain industriel de plusieurs milliards de dollars, mais les premières ventes avaient été trop lentes pour convaincre les dirigeants de la société que l’entreprise dégagerait un profit. Ainsi, en 1967, ils fermèrent l'usine de Glasgow et vendirent leur activité d'imagerie médicale à une autre entreprise.

Qu'est-il arrivé à Tom Brown, le brillant jeune homme qui a tout lancé? Il a rebondi entre les emplois dans le monde universitaire et l'imagerie médicale pendant plus de 20 ans. En 1973, il a signé avec une autre société d’imagerie médicale et dirigé l’équipe qui a inventé le premier échographe au monde capable de produire des images 3D, mais les ventes ont tardé à se matérialiser et la société a fait faillite, entraînant ainsi la carrière de Brown. «Je devais supporter les conséquences professionnelles de mon association à un échec», a-t-il déclaré à un intervieweur en 1995. «Personne ne voulait m'employer après l'effondrement du projet 3-D. J'étais au chômage et inemployable. »Il a passé le reste de sa carrière dans l'industrie pétrolière, où il a utilisé une grue. Il a pris sa retraite en 2002 et touche aujourd'hui une modeste pension.

Des décennies ont passé avant que Tom Brown, Ian Donald ou John MacVicar ne soient reconnus pour leurs contributions à la médecine.En dépit de leurs efforts novateurs, le Royaume-Uni n'est jamais devenu un chef de file dans le domaine de l'imagerie médicale par ultrasons. Au lieu de cela, la technologie a été transmise au Japon, à l'Allemagne, aux États-Unis et à d'autres pays, où des entreprises à longue vue étaient disposées à investir des millions de dollars dans la recherche et le développement et à attendre des années avant de les payer. Aujourd'hui, vous pouvez toujours effectuer une échographie à Glasgow, la ville où tout a commencé, mais si vous le faites, vous le ferez à l'aide d'une machine importée d'un autre endroit.

PLAISIR POUR LES YEUX

Tom Brown n’a jamais tiré profit de l’invention des échographes médicaux: bien qu’il ait été désigné comme l’inventeur du brevet original, les droits commerciaux ont été cédés à son employeur, Kelvin & Hughes. (Ils n'ont jamais rien gagné non plus.) Aujourd'hui, sa contribution à la médecine lui a valu plus de crédit que par le passé, mais sa plus grande satisfaction personnelle est venue en 2007 lorsque sa fille enceinte, Rhona, a reçu un sonagramme et a praevia, une affection dans laquelle les vaisseaux sanguins peuvent se rompre lors d'un accouchement naturel. S'ils le font, le risque de saignement jusqu'à la mort pendant l'accouchement est très élevé.

Avant l'invention de l'échographie, la condition était très difficile à détecter; le premier signe en est souvent apparu seulement quand le bébé est mort en naissant. Mais maintenant, cela peut être détecté sur une échographie, et à cause de cela, Rhona a eu une césarienne et son fils, nommé Tom en l'honneur de son grand-père, est en vie et va bien aujourd'hui. "Le bébé a été livré en toute sécurité et est maintenant un charmant petit garçon extrêmement brillant qui ne serait pas ici sans le travail de son grand-père dans le passé", a déclaré Brown à la BBC en 2013.

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