fetal ‹skelet anomal‹ler‹ - UniFlip.com

Bölüm 1 Ultrasonun Etkileri Ve Güvenlili¤i: Uygulay›c›n›n Bilmesi Gerekenler
Bu etkilerden sorumlu fiziksel mekanizmalar termal veya
non-termal (mekanik) olabilir. Termal olmayan mekanizmalar,
akustik kaviasyon (hareketsiz veya hareketli) ve akustik
radyasyon gücü (ultrason dalgalar›n›n uygulad›¤› zaman
ayarl› güç), akustik radyasyon dönme gücü (ultrasona maruz
kalan dokuda dönme veya burulmaya e¤ilim yaratma)
veya akustik ak›m (dolaflan ak›m) gibi örnekleri olan kavitasyon
ba¤›ms›z mekanizmalar olarak ikiye ayr›l›r. Bu biyoetkilerin
zararl› olup olmad›¤›n› göstermek bilimin iflidir. Bu
soru, ultrasonun klinik obstetride kullan›lmaya bafllanmas›ndan
beri sorulmaktad›r, özellikle de fetal sinir sistemi 2,3
ile iliflkisi araflt›r›lmaktad›r ve günümüzde de halen tart›fl›lan
bir konudur. 4-9
Bu bölüm, ultrasonla iliflkili sesbilim (akustik) ve fizik
kavramlar›n›, biyoetkiler üzerine çeflitli bilgileri ve ultrasonla
iliflkili kurulufllar›n üzerinde fikir birli¤ine vard›klar› yarg›lar›
içermektedir. Ayr›ca tan›sal ultrasona (DUS) maruz kalan
bir fetustaki potansiyel risklerin s›n›rlar›na pratik bir yaklafl›m
sunmaktad›r.
ULTRASONUN TEMEL F‹Z‹K KURALLARI
Ultrasonun fizik kurallar›na iliflkin detayl› bir tan›m bir çok
yay›nda bulunabilir. 10-12 Ancak ultrasonun baz› özellikleri,
biyoetkilerini ve güvenlili¤ini anlamada çok önemlidir. Doku
özellikleri de, örne¤in atenüasyon (güçsüzlefltirme) sabiti, ayn›
derecede önem arz eder. Araçlar›n kontrolü üzerine temel
bilgiler de (knoboloji) sadece klinik kullan›m aç›s›ndan de¤il,
potansiyel zararlar›n önüne geçmek aç›s›ndan da, kritik
önem tafl›r.
Ultrason Dalgas›
Ses, enerjinin mekanik titreflimler içeren bir formudur. Belli
bir kaynaktan ç›kar ve bir ortamda, o ortamdaki partiküllerin
hareketi arac›l›¤›yla dalgan›n pozitif ve negatif bileflenlerinin
etkisine ba¤l› de¤iflkenlik göstererek yay›l›r. Bas›nc›n
birimi megapaskal’d›r (MPa). Ultrason arac› 5 MPa ve üzerinde
bir Pik bas›nc› oluflabilir. Bu de¤er 0.1 MPa olan atmosfer
bas›nc› ile karfl›laflt›r›labilir. Ultrason dalgalar›n› belirleyen
baz› karakteristik özellikler vard›r. Ultrason dalgas›,
uyguland›¤› dokuda sesin ve dokunun özelliklerinin belirledi¤i
bir h›zda ilerler. Pratik uygulamada, sesin biyoloik dokulardaki
ortalama ilerleme h›z› 1540 ms/sn’dir. Frekans,
bir saniyedeki devir say›s›d›r ve Hertz (Hz) ile ölçülür. ‹nsan
kula¤›n›n duyabildi¤i sesler 20 ila 20000 Hz aras›ndad›r.
Tan›sal ultrasonda kullan›lan ses, genel olarak, 2 ila 10 milyon
Hz (megahertz, MHz) civar›ndad›r. Dalgaboyu, belirli
bir dalga üzerindeki 2 ard›fl›k nokta aras›ndaki mesafedir.
Frekans ile ters orant›l›d›r. Cihaz›n çözünürlü¤ü (iki nesneyi
veya bir nesnenin iki parças›n› gösteren iki ayr› ses aksi
aras›ndaki en k›sa mesafe) dalgaboyuna ba¤l›d›r: aksiyel çözünürlük
2-4 dalgaboyu aras›nda de¤iflir. Bu yüzden, dalgaboyu
k›sald›kça (di¤er bir deyiflle frekans artt›kça), çözünürlük
iyileflir(iki nesne aras›ndaki mesafe k›sal›r). Baflka
bir deyiflle söylenecek olursa, frekans artt›kça (daha iyi çözünürlükte),
ultrason dalgas›n›n dokuya nüfuz etme oran›
azal›r (fiekil 1-1).
Rezolüsyon
Penetrasyon
fiekil 1-1. Artan frekans (X ekseninde gösterilen) ile çözünürlük (kesiksiz
çizgi) ve penetrasyon (kesikli çizgi) iliflkisi. Y eksenindeki say›lar gereçek birimleri
yans›tmamaktad›r, sadece artan de¤erleri göstermektedir. K›rm›z ok,
daha yüksek frekansta gerçekleflen penetrasyona iflaret etmektedir.
Tan›sal ultrason vuru tarz›ndad›r, “sessiz” boflluklarla birbirinden
ayr›lan ses enerjisi vurular› fleklinde düflünülebilir. 1
saniyede oluflan vuru say›s› vuru tekrar frekans› (pulse repetition
frequency = PRF) olarak adland›r›l›r ve B-mod’da cihaz
taraf›ndan kontrol edilir. Doppler modunda ise kullan›c› taraf›ndan
de¤ifltirilebilir. Di¤er bir önemli parametre ise, görev
gücü (duty factor)’dür: vurulu (pulse) ultrasonun kullan›mda
oldu¤u zaman›n oran›n› gösterir. PRF artt›kça, duty factor
de art›fl gösterir. Vuru büyüklü¤ü (puls amplitüdü) bas›nc›
yans›t›r ve taban de¤ere göre en fazla de¤iflkenlik gösteren noktad›r,
megapaskal (MPa) olarak ifade edilir. Ultrason dalgas›
sinüzoidal patern gösterdi¤i için, bas›nc›n negatif ve pozitif dönemleri
vard›r. Ultrason dalgas› direnç gösteren dokuya bas›nç
uygulad›¤› zaman, ifl oluflur. Dalga, enerjisi (birimi joule) sayesinde
ifl yapabilir. Enerjiyi bir formdan di¤erine dönüfltü¤ü h›z,
güçtür (birimi watt veya miliwatt). fiiddet (yo¤unluk), birim
alana düflen enerji oran›d›r. Bir dalgan›n fliddeti, dalga gücünün
(miliwatt, mW olarak), dalgan›n kesit alan›na (cm 2 olarak)
bölünmesi ile elde edilir ve mW/cm 2 olarak ifade edilir.
Daha önce belirtildi¤i gibi, DUS (tan›sal ultrason) vurular halinde
geline dalgalar uygular. fiiddet, bir ultrason dalgas›n›n o
anki bas›nc›n›n karesi ile orant›l›d›r. Enerji vurular›, hiç enerji
yay›lmayan dönemlerle bir aradad›r. O yüzden ölçüm zaman›na
ve yerine ba¤l› olarak, baz› parametreler zamanla ve yerle
iliflkilendirilerek tan›mlanabilir: zamansal pik fliddet (temporal
peak intensity) (en yüksek fliddet), belirli bir zamandaki ortalama
fliddet, vurular aras›ndaki “sessiz” dönemleri de içerir
(zamansal ortalama fliddet, belirli bir noktadaki maksimum
fliddet (uzaysal pik fliddet spatial-peak intensity) ve ayr›ca
uzaysal ortalama fliddet (average-spatial intensity). Zaman ve
yer kavramlar› birlefltirilerek, 6 fliddet tan›mlanabilir: uzaysal
ortalama-zamansal ortalama (spatial average-temporal average)
(I SATA ), uzaysal ortalama-vuru ortalama (spatial averagepulse
average) (I SAPA ), uzaysal ortalama-zamansal pik (spatial
3