Слышит ли ваш ребенок ультразвук или чувствует ли он тепло? Что должны знать будущие родители

Оглавление

• Основные положения
• Введение: Два тревожных утверждения
• Утверждение о том, что плоды слышат ультразвук
• Понимание ультразвука: звуковые волны за пределами человеческого слуха
• Насколько громким на самом деле является 100 децибел?
• Что говорят данные о слухе плода и ультразвуке
• Утверждение о том, что ультразвек нагревает околоплодные воды
• Наука о температуре и врожденных пороках развития
• Насколько на самом деле нагревает ультразвек ткани?
• Почему околоплодные воды вряд ли нагреваются
• Что это означает для пациентов
• Рекомендации для будущих родителей
• Ограничения исследования
• Часто задаваемые вопросы
• Информация об источнике

Основные положения

• Утверждение о том, что плоды слышат ультразвек громко как в метро, происходит из одного непроверенного рецензированием отчета без независимого подтверждения.
• Амниотическая жидкость поглощает мало ультразвуковой энергии; одно из cited исследований не выявило повышения температуры во время диагностического УЗИ.
• Пороки развития, вызванные нагревом в исследованиях, были обусловлены лихорадкой, горячими ваннами или саунами, а не диагностическим УЗИ.
• Возможно повышение температуры до 1,5°C (первый триместр) и до 4°C (позже, при импульсном допплерографии), поэтому соблюдается принцип ALARA.
• Используйте УЗИ только по медицинским показаниям; elective сканы для сохранения воспоминаний не приносят медицинской пользы и увеличивают воздействие.

Введение: Два тревожных утверждения

"Плоды могут слышать ультразвук, и звук громок как поезд метро, въезжающий на станцию." Это пугающее утверждение циркулирует уже много лет. Оно происходит из одного доклада, представленного на научной конференции и опубликованного в непроверенном рецензированием журнале — несмотря на название журнала. Исследователи, стоящие за этим докладом, утверждали, что они измерили интенсивность звука внутри матки беременных женщин и продемонстрировали именно этот феномен. Позже эти результаты были опубликованы в журнале с рецензированием, хотя, по словам авторов этого редакционного материала, этот журнал «вероятно, не очень широко читается клиницистами или широкой публикой».

Второе часто повторяющееся опасение заключается в том, что УЗИ приводит к нагреву амниотической жидкости. Популярные издания и различные сайты для беременных время от времени повторяют эти утверждения, и обеспокоенные пациенты спрашивают своих врачей, правда ли это.

Эти два опасения могут очень сильно тревожить будущих родителей, и авторы этого редакционного материала — J. S. Abramowicz, F. W. Kremkau и E. Merz — решили изучить известные факты о физических свойствах ультразвука в отношении обоих вопросов. Их редакционный материал был опубликован в журнале Ultraschall in der Medizin (июнь 2012 года).

Утверждение о том, что плоды могут слышать ультразвук

Первоначальное утверждение восходит к команде из клиники Мэйо, процитированной в New Scientist. Они предсказали, что импульсный характер диагностического УЗИ создаст эффект «стука» внутри матки. Вот что они, reportedly, сделали: они поместили крошечный гидрофон (подводный микрофон) внутрь матки женщины во время проведения ультразвукового исследования.

Согласно их докладу, гидрофон уловил гул на частоте, примерно соответствующей пульсации, возникающей при включении и выключении УЗИ. Они описали звук как похожий на самые высокие ноты фортепиано. Когда датчик УЗИ был направлен прямо на гидрофон, он зарегистрировал уровень 100 децибел — описанный как громкий как поезд метро, въезжающий на станцию.

Предыдущий доклад намекал на подобные явления, но этот второй доклад не получил широкого распространения. Утверждение неоднократно всплывало в популярных изданиях, и именно для научного разбора этого вопроса был написан данный редакционный материал.

Понимание ультразвука: звуковые волны за пределами человеческого слуха

Чтобы понять, имеют ли эти утверждения физический смысл, полезно понять, чем на самом деле является ультразвук. Ультразвук — это волна давления с частотой, которая находится за пределами («ультра») того, что может обнаружить человеческая слуховая система. Человеческое ухо способно воспринимать звук примерно в диапазоне от 20 до 20 000 циклов в секунду (герц, или Гц). Частоты, используемые в диагностическом УЗИ, составляют примерно от 1 до 10 мегагерц (МГц) — то есть от 1 000 000 до 10 000 000 циклов в секунду. Это значительно выше любых частот, которые человеческое ухо (или ухо плода) может воспринимать как слышимый звук.

Ультразвук, однако, является формой энергии и, следовательно, может оказывать воздействие на ткани, через которые проходит. Любые последствия, возникающие в живых тканях вторично под воздействием внешнего фактора, называются биологическими эффектами или биоэффектами. Важно подчеркнуть, что этот термин не подразумевает повреждение или вред — он просто означает, что эффект произошел.

Два основных механизма биоэффектов от ультразвука:

• Тепловые эффекты: вторичны по отношению к преобразованию энергии ультразвука в тепло в ткани (косвенный эффект ультразвука).
• Нетепловые эффекты: вторичны по отношению к чередующимся положительному и отрицательному давлениям, генерируемым волной (прямой эффект).

Поскольку рабочие частоты, используемые в сонографии, неслышимы, сам ультразвуковой волна не может быть «услышан» никем. Однако возможно, что частота повторения импульсов (PRF) — скорость, с которой ультразвуковые импульсы включаются и выключаются — попадает в слышимый диапазон. Это механизм, посредством которого теоретически может восприниматься «гул». Вопрос заключается в том, могут ли плоды на самом деле воспринимать этот гул, реагировать на него или страдать от него.

Насколько громким является 100 децибел на самом деле?

Утверждение о поезде метро опирается на измерение уровня звука в 100 децибел. Чтобы понять масштаб этого значения, редакция приводит несколько точек сравнения, где уровень звука измеряется в децибелах (дБ). Децибелы определяются для слышимых частот, при этом опорным уровнем является порог слышимости на данной частоте. Вот как сравниваются обычные звуки:

• Тихий разговор: 40 дБ
• Умеренно громкий звук (определяемый как высокий уровень городского фонового шума, обычный разговор на расстоянии 1 метра или музыка в гостиной): 60–70 дБ (от 2 × 10⁻³ до 2 × 10⁻² паскалей)
• Проезжающий на расстоянии 100 футов дизельный локомотив со скоростью 45 миль в час: 80–85 дБ
• Рок-группа: 110 дБ

При уровне звука в 100 децибел звук действительно можно было бы сравнить с поездом метро, въезжающим на станцию. Однако ключевой вопрос заключается не только в том, насколько громкой может быть частота повторения импульсов, но и в том, испытывают ли плоды этот звук, слышат ли они его, реагируют на него или страдают от какого-либо вреда.

Что говорит доказательная база о слухе плода и ультразвуке

Авторы редакционной статьи изучили десятилетия исследований, посвященных слуху плода, воздействию шума и ультразвуку. Их выводы обнадеживают:

• Было опубликовано несколько работ, описывающих вред для плодов, подвергшихся воздействию повышенного уровня фоновых шумов, особенно промышленного шума в авиационной и текстильной промышленности (исследования 5, 6, 7 в оригинальной редакционной статье).
• Хотя были сообщения о нарушении слуха у младенцев, подвергшихся воздействию ультразвука в утробе матери, несколько строгих исследований опровергли это утверждение (исследования 8, 9, 10, 11).
• Исследование плодов, подвергшихся внутриутробному виброакустическому стимулированию (исследование 12), не выявило негативного влияния на слуховую систему.
• Недавнее исследование плодов, подвергшихся воздействию шума, генерируемого во время МРТ-обследования беременной женщины (исследование 13), также не выявило негативного влияния на слуховую систему.

Авторы отмечают, что были некоторые сообщения о том, что пациенты могут слышать «гул» во время транскраниального ультразвука (ультразвука, применяемого к голове). Это может быть частота повторения импульсов, но если это так, то она должна была бы описываться как более высокий тон — вероятно, не как «гул». По мнению авторов, этот феномен не был тщательно изучен.

Итог: хотя в отчете Майо утверждалось, что диагностический ультразвук обнаруживается на измеримом уровне в матке, авторы редакционной статьи заявляют, что существует ни одного независимо подтвержденного, рецензированного и опубликованного доказательства того, что плод действительно слышит частоту повторения импульсов, реагирует на нее или страдает от нее.

Утверждение о том, что ультразвук нагревает околоплодные воды

Вторая проблема возникает из утверждения: «Плод не может регулировать собственную температуру тела, поэтому околоплодные жидкости могут достигать очень высоких температур в течение длительного времени». Это утверждение вызвало естественный страх: если околоплодные воды нагреваются, температура плода также возрастет.

Этот страх не совсем беспочвенен в общем смысле. Термически индуцированная тератогенез (пороки развития, вызванные теплом) был продемонстрирован во многих исследованиях на животных, а также в нескольких контролируемых исследованиях на людях (исследования 15, 16). Повышение температуры на 1,5 °C выше нормы было предложено в качестве универсального порога для беспокойства (исследование 17).

Однако важно отметить, что диагностический ультразвук не был источником повышения температуры ни в одном из этих исследований. Пороки развития, связанные с теплом, в этих исследованиях были вызваны лихорадкой, горячими ваннами, саунами или другими источниками тепла окружающей среды — а не ультразвуковыми сканированиями.

Наука о температуре и пороках развития

Некоторые исследователи считают, что существуют четкие температурные пороги для пороков развития, индуцированных гипертермией, именно поэтому принцип ALARA (обсуждаемый ниже) так важен. Однако есть некоторые доказательства того, что любая положительная разница температур в течение любого периода времени оказывает некоторое влияние — другими словами, может не быть теплового порога для пороков развития, индуцированных гипертермией (исследование 18). Это означает, что даже небольшие повышения температуры, если они сохраняются, теоретически могут вызывать беспокойство. Однако следует учитывать, что этот спор касается воздействия тепла из любого источника, а не конкретно от ультразвука.

У экспериментальных животных наиболее частыми дефектами, вызванными гипертермией, являются:

• Микроцефалия (аномально малый размер головы) в сочетании с функциональными и поведенческими нарушениями (исследование 17)
• Микрофтальмия (аномально маленькие глаза)
• Катаракта (помутнение хрусталика глаза)

В редакционной статье отмечается, что существуют сообщения о влиянии гипертермии и измерениях in vivo температуры, индуцированной импульсным ультразвуком, — но не у людей (исследования 19, 20, 21). Это важное различие: измерения температуры проводились в экспериментах на животных, и полученные результаты нельзя напрямую применять к беременности человека без тщательной интерпретации.

Насколько сильно ультразвук нагревает ткани?

Здесь наука становится очень конкретной. В редакционной статье сообщается, что повышение температуры на 1 °C легко достигается при рутинном сканировании (исследование 22). Это может сначала показаться тревожным, но важно понимать контекст. Вот цифры, приведенные в источнике:

• Повышение температуры до 1,5 °C может достигаться в первый триместр
• Повышение температуры до 4 °C может достигаться во второй и третий триместры
• Такие более высокие повышения происходят особенно при использовании импульсного допплера (специального режима ультразвука, измеряющего кровоток) (исследование 23)

Эти повышения температуры не происходят равномерно по всей ткани. Когда ультразвуковая волна проходит через ткань, ее интенсивность уменьшается с расстоянием — это явление называется затуханием. В полностью однородных материалах амплитуда сигнала снижается только за счет расхождения пучка и поглощения (преобразования звука в тепло). Но биологические ткани неоднородны, и дополнительное ослабление происходит из-за рассеяния — когда волна отражается от структур внутри ткани.

Ключевой переменной является коэффициент поглощения ткани, через которую проходит волна:

• Ткани с высоким коэффициентом поглощения (такие как кость) преобразуют значительную часть ультразвуковой энергии в тепло, вызывая высокое повышение температуры.
• Ткани с низким поглощением (такие как жидкости) преобразуют очень мало энергии в тепло.

Почему околоплодные воды вряд ли нагреваются

Вот прямой ответ на вопрос о нагреве: жидкости имеют очень низкие характеристики поглощения. Следовательно, риск повышения температуры в околоплодных водах минимален. Околоплодные воды состоят преимущественно из воды, а вода неэффективно поглощает ультразвуковую энергию — она скорее передает ее. Это означает, что энергия, которая могла бы превратиться в тепло в околоплодных водах, на самом деле проходит сквозь них к другим тканям.

В редакционной статье указывается на единственное доступное исследование по этой конкретной теме (исследование 24), которое не продемонстрировало никакого повышения температуры в околоплодных водах при проведении диагностического ультразвука — ни при серошкальном анатомическом визуализировании (стандартная сонография), ни при допплеровском УЗИ. Это прямой, основанный на доказательствах ответ на вопрос, поставленный в заголовке.

Этот вывод физически обоснован. Чтобы околоплодные воды нагрелись до опасного уровня, сама жидкость должна была бы поглотить значительную долю ультразвуковой энергии. Поскольку жидкости имеют столь низкий коэффициент поглощения, количество тепла, генерируемого в околоплодных водах, на практике пренебрежимо мало.

Что это означает для пациентов

Вывод авторов ясен: «Хотя ультразвук представляет собой звуковую волну, которая может вызывать механические эффекты и повышение температуры в тканях, через которые он проходит, риск для человеческого плода при использовании диагностического ультразвука кажется минимальным, если соблюдаются определенные правила».

Для беременных пациентов это означает:

• Страх, что ваш ребенок может «слышать» ультразвук так же громко, как поезд метро, не подтвержден независимыми, рецензируемыми научными данными. Первоначальное утверждение основывалось на одном нерецензируемом отчете.
• Страх, что диагностический ультразвук может опасно нагреть околоплодные воды, не подтвержден имеющимися исследованиями. Единственное исследование, в котором напрямую измерялась температура околоплодных вод во время УЗИ, не выявило ее повышения.
• Ультразвук не лишен совершенно никаких эффектов — он действительно передает энергию тканям, и повышение температуры на 1 °C или более возможно, особенно при использовании импульсного допплера. Именно поэтому существуют рекомендации, предписывающие поддерживать уровень воздействия на минимально возможном уровне.
• Поскольку некоторые данные указывают на то, что «безопасного порога» для теплового воздействия может не существовать вообще, научное сообщество продолжает применять принцип предосторожности: использовать ультразвук только тогда, когда это приносит реальную медицинскую пользу, и поддерживать воздействие на минимально достижимом уровне.

Рекомендации для будущих родителей

Основываясь на редакционной статье, вот практические рекомендации для пациентов:

1. Делайте УЗИ только при наличии медицинских показаний. Рутинные скрининговые исследования (такие как стандартный скрининг анатомии плода) включены в акушерское обслуживание по уважительным причинам — они предоставляют важную медицинскую информацию. Однако нет никаких доказательств того, что «памятные» или чисто elective 3D/4D УЗИ-исследования для развлечения приносят какую-либо медицинскую пользу, и они создают ненужное воздействие.
2. Доверяйте принципу ALARA. Аббревиатура ALARA означает настолько низко, насколько это разумно достижимо. Специалисты по УЗИ и врачи обучены использовать минимально необходимую выходную мощность для получения диагностической информации и поддерживать время воздействия на минимальном уровне, необходимом для точного диагноза. Ваше исследование проводится в соответствии с этими правилами.
3. Не отказывайтесь от medically необходимого исследования из-за страха. Авторы прямо указывают, что риск для человеческого плода кажется минимальным при соблюдении стандартных правил безопасности. Пропуск medically показанного УЗИ (например, для проверки роста плода или положения плаценты) несет свои риски — упущение проблемы со здоровьем, которую можно было бы выявить и контролировать.
4. Обсудите свои опасения с врачом. Если вы прочитали в интернете что-то, что вас беспокоит, поднимите этот вопрос со своим врачом или акушеркой. Они смогут дать вам контекст и помочь взвесить доказательства, так же как авторы этой редакционной статьи поступили с этими двумя конкретными утверждениями.
5. Понимайте, что «биологические эффекты» не означает «вред». Ультразвук может оказывать биологическое воздействие, но эффект не является автоматически опасным. Это различие имеет значение при оценке пугающих заголовков.

Ограничения исследования

Эта статья является редакционной, а не оригинальным научным исследованием. Это означает, что она представляет собой мнение экспертов и интерпретацию трех врачей с глубокими знаниями в области физики ультразвука и акушерства, а не результаты нового клинического испытания. Авторы опирались на ранее опубликованные исследования, включая несколько работ, процитированных в редакционной статье.

Следует отметить несколько важных ограничений:

• Первоначальное утверждение о слухе плода основывалось на одном нерецензируемом отчете. Поскольку этот отчет никогда не был независимо воспроизведен, фактические уровни звука внутри матки остаются неопределенными.
• Существует только одно опубликованное исследование (исследование 24), в котором напрямую измерялась температура околоплодных вод во время диагностического УЗИ, и редакционная статья не предоставляет деталей о размере выборки или методологии этого исследования.
• Сообщенные повышения температуры (до 1,5 °C в первый триместр, до 4 °C в последующие триместры беременности при использовании импульсного допплера) получены из моделей и измерений, которые могут не отражать реальные условия клинического сканирования.
• Животные исследования врожденных дефектов, вызванных гипертермией, использовали источники тепла, отличные от ультразвука, поэтому применение этих выводов к воздействию ультразвука требует осторожности.
• Редакционная статья была опубликована в 2012 году. Хотя физика ультразвука не изменилась, технологии и правила безопасности могли эволюционировать с момента публикации.

Часто задаваемые вопросы

Слышит ли мой ребенок ультразвуковые волны во время сканирования?

Сама ультразвуковая волна имеет частоту, значительно превышающую диапазон человеческого слуха, поэтому она не слышна. В одном непроверенном рецензированием отчете утверждалось о наличии «гула» на уровне 100 децибел, сравнимого с шумом метро. Однако ни одно независимое подтвержденное исследование не показало, что плоды действительно слышат или реагируют на эту частоту повторения импульсов, или страдают от нее.

Правда ли, что ультразвук для плода так же громок, как поезд метро?

В редакционной статье 2012 года сообщается, что одно непроверенное рецензированием исследование зафиксировало уровень звука 100 децибел внутри матки, сравнимый с шумом поезда метро. Однако авторы не нашли независимых подтвержденных данных из рецензируемых источников о том, что плоды действительно воспринимают этот звук. Первоначальное утверждение не было воспроизведено, поэтому фактический уровень звука в утробе остается неопределенным.

Опасен ли ультразвук тем, что нагревает околоплодные воды?

Амниотическая жидкость обладает очень низким поглощением ультразвуковой энергии, поэтому маловероятно, что она значительно нагреется. Единственное доступное исследование, процитированное в редакционной статье, не выявило повышения температуры околоплодных вод во время диагностического УЗИ, как при стандартном, так и при допплерографическом исследовании. Это напрямую опровергает опасения относительно того, что жидкость может стать опасно горячей.

Может ли ультразвук вызвать пороки развития из-за нагрева?

Пороки развития, вызванные нагревом, были показаны в исследованиях на животных и некоторых исследованиях на людях, но они касались лихорадки, горячих ванн или саун, а не УЗИ. Диагностическое УЗИ может повышать температуру тканей, особенно при импульсной допплерографии, вплоть до 1,5°C в первый триместр и до 4°C позже. Однако никакие исследования не показывают, что само по себе УЗИ вызывает такие пороки развития при правильном использовании.

Безопасно ли делать УЗИ во время беременности?

В редакционной статье делается вывод, что риск для человеческих плодов кажется минимальным, когда УЗИ используется только по медицинским показаниям и соблюдается принцип ALARA — поддержание воздействия на максимально низком уровне, который разумно достижим. Рутинные скрининговые исследования полезны. Однако чисто elective (добровольные) «памятные» сканирования без медицинской пользы не рекомендуются, так как они добавляют ненужное воздействие.

Что означает ALARA для моего УЗИ-сканирования?

ALARA расшифровывается как 'as low as reasonably achievable' (настолько низко, насколько разумно достижимо). Специалисты по УЗИ и врачи обучены использовать минимально необходимую выходную мощность и кратчайшее время для получения необходимой диагностической информации. Таким образом, во время вашего сканирования оператор соблюдает правила безопасности, чтобы минимизировать любые потенциальные эффекты, сохраняя при этом точность изображений.

Должен ли я отказываться от medically indicated (медицински обоснованного) УЗИ из-за этих рисков?

Нет. Авторы указывают, что риск для плодов минимален при соблюдении стандартных правил безопасности. Пропуск medically necessary (медицински необходимого) сканирования, такого как проверка роста плода или положения плаценты, несет свои риски — упущение проблемы со здоровьем, которую можно было бы выявить и контролировать. Обсудите любые опасения со своим врачом, чтобы взвесить доказательства.

Я беспокоюсь, что ультразвуковые сканирования могут быть услышаны моим ребенком или нагреть околоплодные воды. Когда мне следует получить второе мнение о том, безопасно ли сканирование и необходимо ли оно?

Второе мнение уместно, если вы не уверены, является ли рекомендованное УЗИ medically indicated (медицински обоснованным), если вам сказали, что сканирование необходимо, но у вас есть опасения по поводу безопасности, или если вы рассматриваете purely elective (чисто добровольное) «памятное» сканирование, которое не приносит медицинской пользы. Диагностическое УЗИ, по-видимому, представляет минимальный риск для человеческих плодов, когда сканирования medically indicated (медицински обоснованы) и соблюдается принцип ALARA. Утверждение о том, что плоды слышат ультразвук так же громко, как поезд метро, не было независимо подтверждено, а единственное прямое исследование температуры околоплодных вод не выявило повышения. Diagnostic Detectives Network предоставляет независимые экспертные вторые мнения.

Информация об источнике

Эта статья для пациентов основана на следующей рецензируемой публикации:

• Original title: [Obstetrical ultrasound: can the fetus hear the wave and feel the heat?] (Article in German)
• Authors: J. S. Abramowicz, F. W. Kremkau, E. Merz
• Journal: Ultraschall in der Medizin (European Journal of Ultrasound), 2012 Jun;33(3):215-217
• DOI: 10.1055/s-0032-1312759
• PMID: 22700164
• Publisher: © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Примечание: Эта статья для пациентов основана на рецензируемых исследованиях. Она предоставляется исключительно в образовательных целях и не заменяет профессиональных медицинских консультаций, диагностики или лечения. Всегда консультируйтесь со своим врачом по вопросам вашей конкретной беременности и здоровья вашего ребенка.