Ultrason Nasıl Çalışır

Çağdaş teknolojinin insan sağlığı konusunda yaptığı en büyük katkı tartışmasız olarak ultrason dalgalarını kullanarak görüntüleme yapan cihazların kullanıma girmesi. Ultrason cihazları ilk icat edildiği tarihten itibaren sürekli değişti, yeni işlevler eklendi ve kullanıldığı alanlar giderek genişledi.

Ultrasonla çalışan cihazların diğer görüntüleme cihazlarına göre belirgin avantajları vardır. Ultrason cihazları kolay taşınabilir, canlı görüntüler oluşturabilir ve en önemlisi insan sağlığına zararlı radyasyon yaratmaz. 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 insan kulağının duyması olanaksız olan 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 pratikte cihazın kendisi veya yapılan inceleme için kullanılır. Doktorların bile yaptığı bu isimlendirme hatası aslında herkes tarafından kabul gördüğü için günlük yaşamda bir sorun çıkarmıyor.

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. Ultrason cihazlarının elektronik olarak yarattığı ultrason frekansını değiştirebilme işlevi vardır ve ultrason dalgalarını dokulara doğru yönlendiren problar değiştikçe kendisini otomatik olarak ayarlar. Düşük frekanslı ultrason dalgaları seçimi yapılırsa, bu dalgalar dokular içinde iyi yayılabilir fakat geri yansıma 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 Cihazının Yapısı

Ultrason Cihazı
Ultrason Cihazının Yapısı

Günümüzde özellikle kadın sağlığı alanında 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 cihazlarının bu büyük parçası içinde görevi sadece görüntü oluşturma işlevi olan bir bilgisayar donanımı ve bu işi yapmakta yardımcı olacak özel bir yazılım vardır.

Problar ultrason cihazlarının diğer önemli parçalarıdır, bunlar özel bir kablo ile gövdeye bağlıdır. Problar içinde yüksek frekanslı ses dalgalarını üreten kristaller bulunur. Problar kullanılırken, vücut üzerine bakılması planlanan bölgeye özel bir iletken jel sürülür ve böylece ses dalgalarının vücut içine daha kolay iletilmesi sağlanır. Problar kullanım amaçlarına bağlı olarak, eğri yüzeyli (konveks), düz (lineer) veya vajinal ultrason için olduğu gibi çubuk biçiminde olabilir.

Ultrason cihazlarının üçüncü önemli parçası ekrandır. 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 Cihazlarının Görüntü Oluşturması

Yüksek frekanslı ses dalgaları, problar içinde üzerlerine bir elektrik voltajı uygulandığında titreşen özel piezoelektrik kristallerle üretilir. Kristaller bazı modellerde küçük bir motor yardımıyla son derece hızlı bir biçimde sallanarak veya daha modern modellerde çok sayıda kristal elektronik olarak sırayla çalışarak önünde bulunan ortam içine yelpaze biçiminde ultrason dalgaları gönderirler.

Prob içindeki kristallerin bir başka görevi de dokulardan yansıyan ultrason dalgalarını algılayıp elektrik voltajına çevirmeleridir. Geri dönen ultrason dalgaları prob içindeki kristale ulaştığında cihaz içindeki yazılım iki bilgiyi hesaplar. Birincisi ultrason dalgasının geri dönüş zamanı, ikincisi ultrason dalgasının yansıma miktarı. Bu iki veri yardımıyla ultrason cihazı içindeki donanım ve yazılım yardımıyla ekranda görülen görüntüler oluşturulur. Bu durumda çok yansıma yaratan örneğin kemikler gibi dokular ekranda açık renkli, yansıma yaratmayan mesane içindeki idrar gibi sıvılar koyu renkli görüntü oluşturur.

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 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. Eskiden beri üzerinde hem üreticiler hem de doktorlar tarafından çok yoğun çalışma yapıldığı için bu tip görüntüleme diğer ultrason kullanım biçimlerine göre çok daha gelişmiştir ve doktorlara daha fazla bilgi sağlar. Bu yöntemle organların içindeki boşluklar ve kitleler veya anne karnındaki bebeklerin vücut yapıları çok ayrıntılı olarak görülebilir.

Pelvik Ultrason
Bu konuda daha ayrıntılı bilgi için buraya tıklayın

Vajinal Ultrason
Bu konuda daha ayrıntılı bilgi için buraya tıklayın

Doppler veya Renkli Doppler Ultrason
Bu konuda daha ayrıntılı bilgi için buraya tıklayın

3D (Üç Boyutlu) Ultrason
Bu konuda daha ayrıntılı bilgi için buraya tıklayın

Gelecekte Ultrason Teknolojisi

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. 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. Anlaşılan 21. yüzyılda da ultrason ile görüntüleme önemini korumaya devam edecek.Son