Facebook Twitter Google+ Linkedin RSS

Ultrason Cihazı Nasıl Çalışır?

Çağdaş teknolojinin insan sağlığı konusunda yaptığı en büyük katkı tartışmasız ultrason cihazları. Ultrason cihazları ilk icat edildiği tarihten itibaren sürekli değişti, yeni işlevler eklendi ve kullanıldığı alanlar giderek genişledi. Günümüzde cebe sığacak veya bir dizüstü bilgisayara bağlanacak kadar küçük ve kullanışlı olanlar yanında anne karnındaki bebeklerin yüzünü üç boyutlu gösteren güçlü cihazlar gibi birçok ultrason cihazı modeli var.

Ultrason Nedir?
Belki biliyorsunuz insan kulağı 20 ile 20000 Hertz frekanslar arasındaki sesleri duyabilir. Günümüzde kullanılan ultrason cihazları ise 1 ile 5 MegaHertz arasındaki frekanslardaki ses dalgaları ile çalışır. Bu yüksek frekanslı ses dalgalarına ultrason (Íngilizcede “ultrasound”) denir. Belki bütün dünyada isimlendirme konusunda bir hata yapılıyor, ultrason yüksek frekanslı ses demektir ama bu sözcük daha çok cihazın kendisi veya yapılan inceleme için kullanılmakta. Doktorların bile yaptığı bu isimlendirme hataları aslında herkes tarafından kabul gördüğü için günlük yaşamda bir sorun çıkarmıyor fakat doğrusunu bilmenizi istedim.


Ultrason, yani yüksek frekanslı ses dalgaları, ultrason cihazlarına bağlı ve içinde hareketli veya hareketsiz piezolektrik kristallerin olduğu “problar” tarafından insan vücuduna yönlendirilir. Ultrason dalgaları insan vücudunda belli bir derinliğe kadar yayılır ve bazı dokulardan geri yansır. Biraz daha düşük frekanslı ultrason dalgaları dokularda iyi yayılabilir fakat geri yansıyan dalga oranı düşüktür. Yüksek frekanslı örneğin 5 MegaHertz olan ultrason dalgalarının dokularda yayılma özellikleri azdır fakat geri yansıyan dalga oranı yüksektir. Böylece oluşturulan görüntü kalitesi de daha iyi olacaktır. Bu nedenle derin dokuları incelerken düşük frekanslı dalgalar, yüzeyel dokuları örneğin kadınlarda memeleri incelerken yüksek frekanslı ultrason dalgaları tercih edilir. Ultrason cihazlarının çoğu böyle bir kaç frekanslı ultrason dalgası üretebilir ve ultrason dalgalarını dokulara doğru yönlendiren problar değiştikçe kendisini otomatik olarak ayarlar.

Ultrason Cihazı
Ultrason Cihazının Parçaları
Ultrason Cihazının Parçaları
Kısaca söylersek, ultrason cihazları yüksek frekanslı ses dalgalarıyla çalışan ve insan vücudunun içindeki bir çok organı incelememize yarayan bir görüntüleme aracıdır. Günümüzde kullanılan ultrason cihazlarına bakarsak çoğunun kabaca üç parçadan oluştuğunu görürsünüz. Göze çarpan en büyük parça üzerinde ayarların yapılabileceği düğmelerin veya ekran üzerine yazı yazılabilecek bir klavyenin olduğu gövdedir. Ultrason cihazları giderek daha karmaşık bir yapıda üretilmekte. Ultrason cihazlarının bu büyük parçası içinde görevi sadece görüntü oluşturma işlevi olan bir donanım sistemi ve bu işi yapmakta yardımcı olacak özel bir yazılım vardır.

Yüksek frekanslı ses dalgaları, üzerlerine bir elektrik voltajı uygulandığında titreşen özel piezoelektrik kristallerle üretilir. Bu piezoelektrik kristaller ultrason cihazına kalın bir kablo ile bağlı olan "prob" denilen parça içindedir. Kristaller küçük bir motor yardımıyla son derece hızlı bir biçimde sallanarak veya elektronik olarak sırayla çalışarak önünde bulunan ortam içine yelpaze biçiminde ultrason dalgaları gönderirler. Prob içindeki kristallerin bir özelliği de dokulardan yansıyan ultrason dalgalarını algılayıp elektrik voltajına çevirmeleridir. Böylece elde edilen verilerle ultrason cihazı içindeki donanım ve yazılım yardımıyla ekranda görülen görüntüler oluşturulur.

Ultrason cihazlarının ekranı üçüncü önemli parçadır. Burada ultrason cihazının çalışması sırasında elde edilen görüntüler ile tarih, kliniğin ve hastanın ismi yanında doktorun cihaz üzerinde yaptığı ayarlar toplu olarak görülür. Bu nedenle ultrason taraması yapıldığı sırada hem doktorun hem de hastanın gözleri ultrason cihazının ekranı üzerindedir.


Ultrason Nerede Kullanılır?
Ultrason cihazı, vücudun yumuşak dokuları veya içinde boşluklar olan dokularını incelemek için kullanılır. Bunlara örnek vermek gerekirse mesane, karaciğer ile safra kesesi, böbrekler ve bütün kadınların çok iyi bildiği gibi kadın hastalıkları veya gebelikler ultrason ile inceleme yapmak için çok uygundur. Halk arasındaki yaygın inanışın tersine ultrason mide, bağırsak veya kafatası içindeki organların tanısı konusunda çok sınırlı bilgi verir. Ultrasonun tanı amaçlı kullanımı konusunda yapılan çalışmaların tarihine bakarsak ilk denemelerin kafatası içindeki hastalıklar konusunda yapılması çok şaşırtıcı, bu yüzden ilk dönemde birçok deneme başarısız olmuş ve doğru bir yol bulmak için yıllarca beklemek gerekmişti.

Klasik Ultrason
Ultrason Gebelik 14 Hafta
Klasik Ultrason. 14 haftalık gebelikte görünüm.
Ultrason cihazlarında genel kullanıma başlandığı tarihlerden itibaren elde edilen görüntü biçimine klasik (konvansiyonel veya 2 Boyutlu) ultrason denir. Bu görüntüleme türünde organların veya bebeğin görüntüsü siyah bir arkaplan üzerinde grinin tonları biçiminde izlenir. Bu görüntüde kemikler beyaza yakın, içi sıvı dolu boşluklar ise siyaha yakın renkte görülür. Klasik görüntüleme bütün ultrason cihazı modelleri için temeldir, yani bütün cihazlar bu tip görüntü oluşturma yeteneğine sahiptir. Aslında belki de çok eskiden beri üzerinde hem üreticiler hem de doktorlar tarafından çok yoğun çalışma yapıldığı için bu tip görüntüleme diğer ultrason kullanım biçimlerine göre çok daha fazla bilgi sağlar. Bu yöntemle organların içindeki boşluklar ve kitleler veya anne karnındaki bebeklerin vücut yapıları çok ayrıntılı olarak görülebilir.

Doppler veya Renkli Doppler Ultrason
Ultrason cihazları, ilk icat edildikleri günlerden itibaren Doppler etkisi kullanılarak birçok hastalık için tanı yöntemi olarak kullanılmıştı. Doppler etkisi, sabit duran bir alıcı, örneğin insan kulağına, hareketli bir ses kaynağından ulaşan ses dalgalarının duruma göre farklı titreşimlerde ulaşmasıdır. Örneğin bir yol kenarında sirenleri çalan bir ambulansı beklersek, ambulans yaklaşırken sesinin daha ince, uzaklaşırken daha kalın duyulduğu göreceksiniz. Doppler ultrason yapılırken hareketli sıvılara veya organların çeperine çarpan ultrason dalgalarının titreşim sayısı geri yansırken değişecektir. Bu değişimin ölçülmesi ile hareketli organın hızı veya hareket sayısı hesaplanabilir.


Doppler ultrason kalp atım sayısının saptanması için, bir kalp kapağından geçen veya bir damar içinde akan kanın hızı ile kanın damar içinde karşılaştığı direnç için yapılabilir. Böylece bu yöntemle çeşitli kalp ve damar hastalıklarında tanı konulabilir. Ayrıca anne karnındaki bebeklerde göbek kordonu veya bebeğin vücudu içindeki damarlardaki kan akım hızı hesaplanarak bebeğin sağlık durumu tespit edilebilir.Bazı gelişmiş ultrason cihazlarında “Renkli Doppler” özelliği vardır yani damarlar içindeki kan akımı renkli olarak gösterilebilir, böylece bu cihazı kullanan uzmanlar küçük bir damarı bile kolayca yakalayıp buradan Doppler ölçümü yapabilirler.

3D (Üç Boyutlu) Ultrason
3D Ultrason 25 Hafta Gebelik
Üç Boyutlu Ultrason. 25 haftalık bir gebelikte bebeğin yüzünün görünümü.
Son zamanlarda ultrason ile görüntü oluşturma konusunda elde edilen en büyük gelişme üç boyutlu ultrasondur. Bu tip cihazlarla özellikle anne karnındaki bebeklerin sadece doktorların değil herkesin anlayacağı biçimde gerçek yaşamdaki gibi görüntüleri oluşturulur. Doğal olarak bir elektronik cihazın böyle görüntüler oluşturabilmesi oldukça zor ve ciddi bir yazılım ve donanım desteği gerektiriyor. Ultrason kullanarak tıbbi görüntüleme konusunda tarihsel gelişmelere bakarsak bu noktaya gelebilmek için 50 yıl beklemek, daha doğrusu birçok ülkede binlerce uzmanın yıllarca çalışması gerekti. Sonuçta gelinen nokta gerçek yaşamdaki gibi derinliği olan üç boyutlu ve hareketli görüntüler oldu.

Bu görüntüleri oluşturabilmek için ultrason cihazlarında özel problar kullanılır. Bu problarda kristaller sadece iki yönde değil dört yönde tarama yaparlar. Böylece probların karşısında bulunan bölgede yoğunluk farkı olan, örneğin bebeğin yüzü ile etrafında bulunan amnios sıvısı gibi, durumlarda üç boyutlu bir görüntü oluşturulur. daha ayrıntılı bilgi için üç boyutlu ultrason sayfasını okuyabilirsiniz. Bazı şirketler üç boyutlu ve eşzamanlı hareketli görüntü oluşturma teknolojisine "4D" ismini verirler. Açıkçası günümüzde üç boyutlu görüntü oluşturan her ultrasonda eş zamanlı hareketli görüntü oluşturulabilir.


Gelecekte Ultrason
Zaman geçtikçe tıpta görüntüleme için giderek daha zararsız ve sonuçları kolay değerlendirilen yöntemler kullanılmakta. Ultrason ile görüntüleme nispeten eski bir yöntem olsa da bu konuda son zamanlarda elde edilen ilerlemeler gerçekten etkileyici. Anlaşılan 21. yüzyılda da ultrason ile görüntüleme önemini korumaya devam edecek. Günümüzde damarlardaki kan akımını değerlendirmek için cepte taşınan modeller, acil durumlarda karın içindeki kanamaları saptamak için ambulanslarda kullanılabilen dizüstü bilgisayar büyüklüğünde üretilmiş cihazlar var. Hatta bir USB cihazı olarak dizüstü bilgisayara bağlanarak çalışan ve sadece bir prob'tan oluşan bir cihaz da piyasada. Anlaşılan ünlü "Moore Kuralı" bu konuda da geçerli. Yani her geçen iki yılda mikroişlemciler içindeki transistör sayısı iki katına çıkmakta. Böylece ultrason cihazları giderek daha güçlü ve görüntüleri daha etkileyici olmakta. Bakalım bundan sonra neler göreceğiz.Son

Font-Font+