Klinik Ekokardiografi

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ Çeviren: Dr. T. Fikret ‹lgenli

Doppler Ekokardiyografi Doppler Denklemi Ifl›n Da¤›l›m›yla ‹lgili Analizler ve Doppler Cihaz Kontrolleri Sürekli Ak›m Doppler Ultrason Nab›zl› Doppler Ultrason Renkli Ak›m Görüntüleme Doppler Artefaktlar›

Ultrasonun Temel Prensipleri Ultrason Dalgalar› Ultrason Dalgalar›n›n Doku ile Etkileflimi Yans›ma Saç›lma K›r›lmaa Zay›flama Transdüserler Piezoelektrik Kristali Transdüser Tipleri Ifl›n Demetinin fiekli ve Odaklama Çözünürlük Ultrason Cihazlar› ve Görüntü Modaliteleri A mod/M mod ‹ki-boyutlu Ekokardiyografi Görüntü Oluflumu Cihaz Ayarlar› Görüntü Artefaktlar›

eriler elde edilirken ve ultrasonla elde edilen bilgilerin do¤ru yorumlanmas› için ultrason ile görüntülemenin ve Doppler ekokardiyografinin temel prensiplerinin anlafl›lmas› gerekir. Günümüzdeki cihazlar, görüntüleri an›nda net ve ayr›nt›l› olarak verebilmektedir. Zaman zaman kalp ve kan ak›m›n› do¤rudan görüyormufl gibi olsakda, gerçekte hasta vücudundan yans›yan ve geriye saç›lan ses dalgalar›n›n kompleks analizlerinden elde edilen görüntü ve ak›m verilerine bakmaktay›z. Bu tekni¤in gücü ve daha önemlisi k›s›tlamalar›n›n bilinmesi do¤ru klinik tan› ve hasta tedavisi için son derece önemlidir. Ekokardiyografinin çeflitli klinik durumlarda do¤ru tan›da de¤eri yüksektir. Ancak, bir ultrason artefakt› yanl›fll›kla anatomik bir anomali olarak de¤erlendirilirse hastaya tan›da gereksiz, pahal› ve riskli testler veya tedaviler uygulanabilir.

Bu bölümde, kalp ultrasonu ve ak›m analizlerinin temel prensipleri k›sa ve basitlefltirilmifl olarak sunulmufltur. Bu konularla ilgili daha fazla

V

Kay›t Cihazlar› ‹nceleme Tekni¤i Biyolojik Etkiler ve Güvenlik Biyolojik Etkiler Güvenlik Önerilen Kaynaklar Eko ‹ncelemesi

bilgi için okuyucu bölüm sonunda önerilen kaynaklara bakabilir. Görüntü iflleme, artefakt oluflumu ve Doppler fizi¤i deneyimle daha anlaml› olaca¤›ndan baz› okuyucular bu bölümü geçip; di¤er bölümleri okuduktan ve baz› ekokardiyografik incelemelere kat›ld›ktan sonra bu bölümü okuyabilirler.

ULTRASONUN TEMEL PRENS‹PLER‹ Ultrason Dalgalar› Ses dalgalar› geçtikleri fiziksel ortamda birbiri ard›na gelen k›r›lma ve bas›nçlara neden olan mekanik titreflimlerdir. Di¤er dalgalarda oldu¤u gibi afla¤›daki özelliklere göre tan›mlan›r (fiekil 1-1): ■ ■ ■ ■

frekans-saniyede devir say›s›, veya hertz (Hz) dalga Boyu-milimetre (mm) genlik-desibel (dB) yay›l›m h›z›.

1

2 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ dalgaboyu

formülüyle hesaplanabilir (fiekil 1-2). Dalga boyu tan› uygulamalar›nda en az iki nedenle önemlidir.

yay›l›m h›z›(m/s)

Genlik (db)

■

■

1 saniye siklus/saniye= Hz

fiEK‹L 1-1. Bir ultrason dalgas›n›n flematik çizimi.

Yay›l›m h›z› tafl›y›c› ortama göre de¤iflebilir.

Kanda yaklafl›k 1540 m/sn’dir. ‹nsanlar frekans› 20Hz ile 20kHz aras›ndaki ses dalgalar›n› duyabilirler. Frekans› bu seviyenin üzerinde olanlar ultrason olarak tan›mlan›r. T›pta tan›da kullan›lan ultrasonda frekans› 1 milyon ve 20 milyon Hz (1 ve 20MHz) aras›nda olan transduserler kullan›l›r.

Dalga boyu (λ) ve frekans›n (f) çarp›m› bize yay›l›m h›z›n› (c) verir: c=λf

(1-1)

Kalpte yay›l›m h›z› sabit oldu¤undan (1540 m/sn), herhangi bir transduser frekans› için dalga boyu (1-2)

Görüntü rezolüsyonu(k›sa dalga boyu veya yüksek frekans tercih edilir) ve derine nüfuz etme (uzun dalga boyu ve düflük frekans tercih edilir) aras›nda bir tercih yapmak gerekebilir.

Bir ultrason dalgas›n›n genli¤i (sesin yükseklik derecesi); desibel olarak tan›mlan›r. Desibeller (dB) akustik bas›nc›n ölçülen V de¤erinin referans R de¤erine oran›n› temel alan logaritmik birimlerdir. Öyle ki; dB=20log (V/R)

(1-3)

Bu yüzden 10.000’nin 1’e oran› 20 x log(10000) = 20 x 4 = 80dB 1000 nin 1 e oran› 20 x log(1000) = 20 x 3 = 60dB 100 ün 1 e oran› 20 x log(100) = 20 x 2 = 40dB 2nin 1 e oran› 20 x log(2) = 20 x 0.3 = 6dB’dir.

Basit bir kural 6-dB de¤iflimin sinyal ampitüdünde iki kat veya yar›ya inme fleklinde de¤iflik-

Dalga boyu (çözünürlük) penetrasyon

Penetrasyon (cm)

Dalga boyu (mm)

λ (mm) = 1.54/ f (MHz)

Görüntü rezolüsyonu 1-2 dalga boyundan büyük de¤ildir (tipik olarak yaklafl›k 1mm düzeyindedir).

Ultrason dalgas›n›n vücut içine penetrasyonu do¤rudan dalga boyu ile iliflkilidir. K›sa dalga boylar› uzun dalga boyuna göre daha k›sa bir mesafeye nüfuz eder.

Transduser frekans› (Mhz)

fiEK‹L 1-2. Dalga boyu ve yumuflak dokuda dokuya penetrasyona karfl›n transduser frekans›n› gösteren çizim.Dalga boyu çözünürlü¤ün transduser frekans› artarken artt›¤›n› bu s›rada penetrasyonun azald›¤›n› göstermek için ters orant›l› çizilmifltir.1,2.5,3.5,5,7.5 Mhz lik transduserler için belirli dalgaboylar› gösterilmifltir.

3

Genlik oran›

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

Desibeller

fiEK‹L 1-3. Genlik oran› (vertikal eksen) ile logaritmik iliflkisini göstermek için desibel ölçe¤inin (horizontal eksen) çizimi. Genlik oran›n›n iki kat›na ç›kmas› ve yar›ya inmesi 6-dB de¤iflime karfl›l›k gelir.

li¤i göstermesidir (fiekil 1-3). Desibel ölçe¤inin avantajlar› çok genifl bir s›ralaman›n küçük say› de¤erlerine bask›lanabilmesi ve düflük-genlikte (zay›f) sinyallerin çok yüksek-genlikte sinyallerin yan›nda gösterilebilmesidir.

Ultrason Dalgalar›n›n Doku ile Etkileflimi Ultrason dalgalar›n›n doku ve organlarla etkileflimi fiekil 1-4’te görülebilece¤i gibi; ■ yans›ma ■ saç›lma ■ k›r›lma ve ■ zay›flama, olarak tan›m olarak tan›mlanabilir.

Yans›ma Ultrason görüntülemesinin temeli gönderilen ultrason sinyallerinin iç yap›lardan yans›mas›d›r.

Ultrason doku s›n›rlar›ndan ve arayüzlerden yans›r.Yans›yan ultrason miktar› iki doku aras›ndaki akustik impedanstaki göreceli de¤iflime ba¤l›d›r.

Akustik impedans Z; dokunun yo¤unlu¤u (p) ve dokudaki yay›l›m h›z›na ( c) ba¤l›d›r:

al›nan miktar aç›yla de¤iflse de bir arayüzey için yans›t›lan ultrason miktar› de¤iflmez. Çünkü (aynadan yans›yan ›fl›k gibi) ›fl›n›n cisim üzerine düflme ve yans›ma aç›s› eflittir. Yans›yan ultrasonun optimal dönüflü dik bir aç›da (90°)gerçekleflir. Tan›sal ultrason görüntülerinin al›nmas›nda bu gerçe¤in hat›rlanmas› çok önemlidir. ‹ki-boyutlu (2D) görüntüdeki ultrason ‘dropout’ bununla aç›klanabilir. Ultrason demeti ve doku arayüzü aras›nda paralellik ultrasonun çok az veya hiç yans›mamas›na neden oldu¤unda dropout ortaya ç›kar.

Transduserler

Hareketli kan hücrelerinden saç›lma

Yans›ma

Z=pc

Ayna benzeri yans›t›c›

(1-4)

Akustik impedanstaki farklar büyük oranda doku yo¤unluk farklar›na ba¤l›d›r. Fakat yine de yay›l›m h›z› farkl› olabilir(örn:Kemi¤in yay›l›m h›z› kan›n yaklafl›k iki kat›d›r). Lateral boyutu ultrason demetinin dalgaboyundan büyük yumuflak doku s›n›rlar› speküler veya ‘ayna benzeri’ yans›t›c› olarak davranabilir. Gerideki transduserden

K›r›lma Zay›flama

fiEK‹L 1-4. Ultrason ve vücut dokular›n›n etkileflimini gösteren çizim. Doppler analizleri, ultrasonun hareketli kan hücrelerinden tüm yönlere saç›l›m› sonucu transduserden al›nan ultrason frekans›ndaki de¤iflime ba¤l›d›r. 2D görüntü ultrasonun doku arayüzeylerinden (ayna benzeri yans›t›c›lar) yans›mas›n› temel al›r. Zay›flama ultrasonun penetrasyonunu k›s›tlar. Ultrason dalgas›n›n yönünde bir de¤iflim olan k›r›lma görüntü artefaktlar›na neden olur.

4 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ Saç›lma Küçük yap›lar (lateral boyut olarak dalga boyu <1) yans›ma yerine ultrason sinyalinin saç›lmas›na neden olur. Yans›yan demetin tersine saç›lan ultrason enerjisi tüm do¤rultularda da¤›labilir.

Saç›lan sinyallerin küçük bir k›sm› al›c› transdüsere ulafl›r. Saç›lan sinyalin genli¤i ayna biçimli bir yans›t›c›dan dönen sinyalin genli¤inden 100 ile 1000 kat (40-60dB) azd›r. Hareketli kan hücrelerinden ultrason dalgas›n›n saç›l›m› Doppler ekokardiyografinin temelidir. Tek bir k›rm›z› kan hücresinin boyutu (7-10 μm) ultrason dalga boyundan (0.2-1 mm) 20 kat kadar küçüktür. Bu nedenle baz›lar› bunlar›n etkili bir saç›lmaya yetmeyece¤ini belirtir. Ancak araflt›r›c›lar›n ço¤u ultrason demeti içinde binlerce kan hücresi bulunaca¤›ndan saptanabilir bir saç›lma oluflabilece¤ini kabul ederler. Klinik alan›n üzerinde hematokritteki de¤iflimin klinik uygulamada kullan›lan Doppler sinyali üzerine çok küçük bir etkisi vard›r.

K›r›lma Ultrason dalgalar› farkl› akustik impedanslar› olan ortamlardan geçerken düz do¤rultudan k›r›lma ile sapabilirler. Ultrason demetinin k›r›lmas›, e¤imli bir camdan (örn: gözlük) geçen ›fl›k dalgalar›n›n k›r›lmas›na eflde¤erdir. Ultrason demetinin odaklanmas› için akustik lens kullan›m›na olanak vererek görüntü kalitesinin artmas›na yard›mc› olur. Ancak görüntü oluflumu s›ras›nda planlanmayan flekillerde olursa ultrason artefakt›na (en önemlisi çift-görüntü artefakt›) neden olabilir.

Zay›flama Ultrason vücuda girdikten sonra yans›ma, saç›lma ve ultrason enerjisinin ›s›ya dönüflmesiyle sinyal gücü giderek zay›flar. Genel anlamda zay›flama frekansa ba¤l› olup düflük ultrason frekanslar› yüksek frekanslara göre vücutta daha derine girebilirler. Uygun görüntüleme için girifl derinli¤i yaklafl›k 200 dalgaboyu ile s›n›rl›d›r. Kabaca 1Mhz trandüser için 30 cm, 5-Mhz transdüser için 6 cm, 20-Mhz transdüser için 1.5 cm girifl derinli¤inden sözedilebilir. Ancak en yeni cihazlarla bu varsay›lan s›n›rlar›n ötesindeki derinliklerde tan›sal görüntüler al›nabilir.

Klinik olarak çözünürlük kadar zay›flama da özel klinik durumlarda özel transdüser frekans› gerektirebilir. Büyük bir eriflkinde apikal yakla-

fl›mla distal yap›lar›n görüntülenmesi s›kl›kla düflük-frekansl› bir transdüser gerektirir. Ayn› yap›lar transözefajial yaklafl›mla (daha iyi bir rezolüsyonla) yüksek frekansl› bir transdüserle görüntülenebilir.

Zay›flama ayr›ca akustik impedans ve komflu dokular aras›ndaki impedans uyumsuzlu¤una ba¤l›d›r. Bu faktör, sinyalin transdüserden ç›kmadan zay›flamamas› için transduser tasar›m›nda önemlidir. Havan›n çok yüksek bir akustik impedans› oldu¤undan, transdüser ve ilgilenilen kalp yap›lar› aras›nda hava olmas›, sinyalde büyük ölçüde zay›flamaya neden olur. Bunu önlemek için transtorasik incelemelerde suda eriyebilen bir jel kullan›larak transduser ve cilt aras›nda havas›z bir temas sa¤lan›r. Transözefajeal incelemelerde transduser ve özefagus duvar› aras›nda yak›n bir temas gerekir. Hastaya dikkatlice pozisyon verilerek hava ile dolu akci¤erlerden sak›n›l›r. Akustik pencereler kullan›larak ultrason demetinin akci¤er dokusu ile etkileflmeden kalp yap›lar›na ulaflmas› sa¤lan›r. ‹ntratorasik bölgede baflka hava olmas› (örn: pnömomediastinum, kalp cerrahisi sonras› rezidüel hava) zay›flama nedeniyle ultrasonun dokuya daha az girmesine neden olaca¤›ndan sonuçta suboptimal kalitede bir görüntü elde edilir.

TRANSDÜSERLER Piezoelektrik Kristali Ultrason transduserlerinde ses dalgalar›n›n oluflturulmas› ve al›nmas›nda bir piezoelektrik kristali kullan›l›r (fiekil 1-5). Bir piezoelektrik kristali quartz veya titanat seramik gibi bir maddedir. Uygulanan elektrik ak›m›yla kutuplanan partiküllerin kristalin yüzeyine dik bir flekilde s›ralan›r ve bunun sonucunda kristal boyutu genifller. Alternatif ak›m uyguland›¤›nda kristal buna uygun olarak s›k›flt›r›l›r ve genifller ve bir ses dalgas› oluflur. Transduserin yay›mlama frekans› piezoelektrik kristalinin yap›s› ve kal›nl›¤›na ba¤l›d›r.

Bunun karfl›t› olarak ultrason dalgas› piezoelektrik kristaline çarpt›¤›nda bir elektrik ak›m› oluflur. Bu yüzden kristal hem al›c› hem de verici olarak ifllev görür. Ultrason transduseri k›sa bir ultrason patlamas› yay›mlar. Sonra al›c› moda dönerek kalp içi akustik arayüzlerden yans›yacak ultrason sinyallerini bekler. Bu siklus ultrason gö-

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■ Transduser

Bast›rma materyali

Ultrason At›m› Akustik lens

At›m boyu

Kablo

Piezoelektrik kristali

Direnç uyumu

fiEK‹L 1-5. Ultrason transduserinin flematik çizimi. Kablo yoluyla cihaza gelen elektrik girifl/ç›k›fl›n›n yay›l›m› ile piezoelektrik kristali ultrason sinyallerini hem oluflturur hemde geri al›r. Bast›rma maddesi k›sa bir at›m boyuna olanak verir (çözünürlük art›fl›). Demet geometrisini de¤ifltirmek için piezoelektrik kristali ve akustik lensin flekliyle beraber elektronik odaklama (phased-array transduser) yap›l›r. Transduser yüzey maddesi ciltle direnç uyumunu sa¤lar. 2D görüntüleme için ultrason at›m boyu k›sad›r (1-6 ms). Tipik olarak iki dalgaboyunu kapsar (l). At›mdaki frekans ve genli¤in azalmas› bast›rmaya ba¤l› olup dalgaboyunu(sinyaldeki frekans›n dizisini) belirler.

rüntüsü oluflumu için sürekli tekrarlan›r. Görüntü oluflumu ultrason yay›m› ve yans›yan sinyalin dönüflü aras›ndaki zaman gecikmesi temeline dayan›r. Derin yap›lar›n yüzeyel yap›lara göre görüntülenmesi daha geçtir. Kesin derinlik, ultrasonun kandaki h›z› ile yay›mlanan ve yans›yan sinyaller aras›ndaki aral›k temel al›narak hesaplan›r.

Piezoelektrik kristali taraf›ndan oluflturulan ultrason at›m› çok k›sad›r (tipik olarak 1-6 μs).

K›sa at›m demetin uzunlu¤u boyunca aksiyal rezolüsyonu iyilefltirir. Kristalin ring-down süresi ve at›m uzunlu¤unu kontrol etmek için özel bir bast›rma materyali kullan›l›r. At›m boyu ayn› zamanda frekansla da belirlenir. Yüksek frekanslarda ayn› siklus say›s› için daha k›sa süreler gerekir.

At›mdaki frekanslar›n aral›¤› frekans dalgageniflli¤i olarak tan›mlan›r. Genifl dalga geniflli¤inde sistem dar bir at›m oluflturabilece¤i için daha iyi bir aksiyal rezolüsyon sa¤lan›r. Transduser dalgageniflli¤i sistemin saptayabilece¤i frekans alan›n› etkiler. Transduserden uzak yap›lar›n daha iyi çözünürlü¤ü, genifl dalgageniflli¤i ile sa¤lanabilir.

Transduserin belirtilen frekans› at›m›n merkez frekans›n› temsil eder.

Transdüser Tipleri Ultrason transdüserlerinin en basit tipi tek bir piezoelektrik kristalini temel al›r (Tablo1-1). Alternatif at›m yay›l›m ve alma periyotlar› tek bir hatta örneklemeye olanak sa¤lar. Bu örnekleme h›-

5

z› sadece ilgilenilen derinlikten yans›yan ultrason sinyallerinin dönüflü için gereken zaman gecikmesiyle sa¤lan›r. Yüksek örnekleme h›z› isteniyorsa A-mod (genli¤e karfl›n derinlik) için hareketsiz tek kristal transduser kullan›l›rken M-mod (derinli¤e karfl›n zaman) için tek hareketsiz kristal transduser kullan›l›r.

Tomografik kalp ultrasonu oluflumu; ilgilenilen düzlem boyunca ultrason demetinin mekanik veya elektronik ilerleme ve taramas› temeline dayan›r. Bu tip tomografik görüntüleme -sektör tarama- kalp ultrason uygulamalar›nda paralel ultrason demetlerinin lineer dizilifline göre daha fazla kullan›l›r. Bu yöntemle elde edilen daha fazla frame h›z› kalp hareketini görüntülemeyi sa¤lar.

Transduser boyutunun küçük olmas› ekokardiyografide kullan›lan dar akustik pencereler için uygundur. Mekanik sektör taray›c›larda gerçekte kristal transduser içinde rotasyonel veya sallanma tarz›nda hareket eder. Mekanik transduserlerin sinyal-ses oran›n›n yüksek olmas› avantaj olmakla beraber Doppler yeteneklerinin k›s›tl› olmas› ve mekanik fonksiyon bozuklu¤u dezavantajlar› nedeniyle kalp uygulamalar›nda nadiren kullan›lmaktad›rlar. Bir phased-array sektör taray›c› ise bir seri ultrason kristali içerir. Bunlar öylesine düzenlenmifllerdir ki, eldeki elementlerin kombinasyonlar› kullan›larak demet elektronik olarak yönetilir. Fonksiyon bozuklu¤una u¤rayabilecek hareketli parças› olmad›¤› gibi, tüm Doppler modaliteleri yap›labilir. Günümüzde phased-array transduser en s›k kullan›lan transduser tipidir.

TABLO 1-1 Ultrason Transduserleri Piezoelektrik Kristal Düzenlemeleri Tek (veya çift)kristal Mekanik Phased-array Dairesel s›ral› Tipleri Transtorasik Transözefajeal Intravasküler Özellikleri Frekans Odak derinli¤i Bant geniflli¤i Aç›kl›k Ç›k›fl gücü

6 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ Devaml› ak›m Doppler incelemeleri bir phased-array transduserin iki kristalini veya özel görüntü vermeyecek bir transduserin iki ayr› kristalini kullan›r. Bir kristal sürekli yay›l›m yaparken di¤eri ses dalgalar›n› sürekli al›r.

Ifl›n Demetinin fiekli ve Odaklama Transduserden uzakl›¤a göre demetin flekli ve boyutu oldukça farkl›l›k gösterebilir. Ancak transduser taraf›ndan oluflturulan üç-boyutlu (3D) ultrason demeti flekli komplekstir (fiekil 1-6). Çeflitli faktörlere ba¤l›d›r. Bu faktörlerin baz›lar› transduser tasar›m›yla de¤ifltirilebilirken baz›lar› ultrason fizi¤ine ba¤l›d›r. Odaklanmam›fl bir demet için; demetin bafllang›ç k›sm› sütun (yak›n bölge Fn) fleklindedir. Transduser yüzeyinin çap›na D ve dalgaboyuna λ ba¤l›d›r: Fn= D2/4λ

(1-5)

5 mm aç›kl›k çap› olan 3.5-MHz’lik bir transduser için bu sütun fleklindeki bölgenin uzunlu¤u 1.4 cm’dir. Bu bölgenin ötesinde ultrason demeti birbirinden uzaklafl›r (uzak bölge). Ayr›lma aç›s› θ; sin θ =1.22 λ/D formülüyle tan›mlan›r.

(1-6)

Bu eflitlik yak›n bölgenin ötesinde 6°lik uzaklaflma aç›s›n›n, bu 3.5-Mhz lik transduser için 20

cm derinlikte yaklafl›k 4.4cm ultrason demet geniflli¤i ortaya ç›karmas›na neden olur. 10-mm aç›kl›k için Fn 5.7 cm ve 20 cm de demet geniflli¤i yaklafl›k 2.5 cmdir (fiekil 1-7).

Primer demetin flekli ve odak derinli¤i(en dar nokta) piezoelektrik kristalin yüzeyi konkav hale getirilerek veya akustik lens eklenerek de¤ifltirilebilir. Kalp yap›lar›n›n ço¤unun derinli¤inde optimal özellikte demet oluflumu bu sayede mümkün olsa da yine odak bölgesi ötesinde uzaklaflma olur. Baz› transduserler inceleme s›ras›nda odak bölgesinin de¤ifltirilmesine olanak verir. Odaklanma ile bile her transduserin oluflturdu¤u transduser aç›kl›¤›, frekans› ve odaklanmas›na ba¤l› lateral (azimutal) ve bir yukar› boyut vard›r. Phased-array transduserler için demet geometrisi s›radaki piezoelektrik kristalinin düzenlenifli, boyutu ve aral›¤›na ba¤l›d›r.

Ana ultrason demetine ek olarak ultrason enerjisinin bir tek kristal transduserden laterale ayr›lmas› yan loblar› oluflturur. Merkez demetten u aç›s›nda, sin θ=mλ/D olup, m ard›fl›k yan loblar› (örn: 1,2,3 ve ) tan›mlayan bir tamsay›d›r (fiekil 1-8). Bu yan loblardan yans›yan ve geriye saç›lan sinyaller görüntü ve ak›m artefaktlar›n› oluflturur. Phased-array transdüserler ile ultrason dalga fontlar› aras›nda olumlu bir etkileflim sonucu grating lob denen ek aksesuar demetler oluflur (fiekil 1-9). Yan loblar ve grating loblar transduserin lateral (azimutal) rezolusyonunu etkiler.

Odaklanmam›fl transduser

Odaklanm›fl transduser

Yak›n bölge

Demet geniflili¤i Yan loblar Odak bölgesi

Sapma aç›s›

fiEK‹L 1-6. Odaklanmam›fl (sol) ve odaklanm›fl bir transduser (sa¤) için demet geometrisinin flematik çizimi. Yak›n bölgenin uzunlu¤u ve uzak bölgedeki sapma aç›s›, transduser frekans› ve aç›kl›¤a bir transduserin odak bölgesi ayarlanabilir ancak demet geniflli¤i hala derinli¤e ba¤l›d›r. Yan loblar (ve phased-array transduserlerde grating loblar hem odaklanm›fl hem de odaklanmam›fl transduserlerde görülür ve merkez demet gibi üçboyutludur.

10 mm aç›kl›k

5 mm aç›kl›k

Sapma aç›s›(dereceler)

Yak›n bölge uzunlu¤u (cm)

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

Transduser frekans›(MHz)

fiEK‹L 1-7. Odaklanmam›fl 5-(kareler) ve 10-mm (üçgenler) aç›kl›k çap› olan tranduserlerde transduser frekans›na (horizontal eksen) karfl›l›k, yak›n bölge (sar› çizgiler) ve sapma aç›s›n› (mavi çizgiler) gösteren grafik. Bu e¤rileri elde etmek için denklemler (1.5) ve (1.6) kullan›lm›flt›r.

Ana lob

Yan lob 1

Yan lob 2

fiEK‹L 1-8. Üst: Yan loblar›n olufltu¤u pozisyonlar› gösteren çizim. Kristal yüzün her kenar›ndan ultrason at›m› taraf›ndan katedilen uzakl›¤›n yaklafl›k 1 dalgaboyu oldu¤u noktalarda yan loblar oluflmaktad›r. Kristal noktan›n sol kenar›ndan P1 noktas›nda yan lob 1 pozisyonuna kadarki uzakl›k P2 noktas›ndan yan lob 1 pozisyonuna kristalin en sa¤ kenar›ndan uzakl›ktan tam olarak bir dalga boyu uzundur. Alt: Fokal uzunlukta (F) sweeping boyunca oluflturulan demet yo¤unlu¤unun çizimi. (Geiser EA: Bölüm 25. Skorton DJ, Schelbert AR, Wolf GL, Brundage BH (editörler): Marcus Cardiac Imaging, 2nci bask›. Philadelphia: WB Saunders, 1996, sayfa 280. ‹zin al›narak kullan›lm›flt›r.)

Yo¤unluk

Ana lob

Yan lob 1

Aç› pozisyonu

Yan lob 2

7

8 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ TABLO 1-2

Ana lob Grating lob pozisyonu

2D Görüntülemede Çözünürlü¤ün Belirleyicileri Aksiyal Çözünürlük Transduser frekans› Transduser dalgageniflli¤i At›m uzunlu¤u Lateral (Azimutal) Çözünürlük Transduser frekans› Her derinlikte demet geniflli¤i (odaklanma)* Transduserin aç›kl›¤› (geniflli¤i) Band geniflli¤i Yan ve grating lob düzeyleri Dikey Çözünürlük

Yo¤unluk

Ana lob Yan loblar

Grating Lob

Aç› pozisyonu

fiEK‹L 1-9. Üst: Phased-array transduserlerde grating loblar›n pozisyonu gösteren çizim.Grating lobun yeri transduserdeki ba¤›ms›z kristal elemanlar›n merkezleri aras›ndaki aral›kla belirlenir. ‹ki kristal eleman aras›ndaki yolda hangi nokta olursa olsun bir dalgaboyu farkl›l›k varsa bir grating lob oluflur. Grating lob kristalin l dalgaboyu ve kristal elemanlar› aras›ndaki aral›¤a S ba¤l› bir u aç›s›nda oluflur. Alt: Fokal F uzunlu¤unda demet yo¤unlu¤unun çizimi. Geiser EA: Bölüm 25.Skorton DJ, Schelbert AR, Wolf GL, Brundage BH (editörler): Marcus Cardiac Imaging, 2nci bask›. Philadelphia: WB Saunders,1996, sayfa 283. ‹zin al›narak kullan›lm›flt›r.)

Çözünürlük Görüntünün çözünürlü¤ü üç boyutta da oluflur (Tablo 1-2): (1) axial rezolüsyon; ultrason demetinin uzunlu¤u boyunca; (2) lateral veya azimutal rezolüsyon; 2D görüntü boyunca yana do¤ru; (3) dikey rezolüsyon; tomografik ‘kesitin’ kal›nl›¤›.

Bunlar aras›nda aksiyal rezolüsyon en de¤erlisidir. ‹lgilenilen yap› ile buna dik ultrason demetinden elde edilen verilerden kantitatif ölçümler güvenilir flekilde yap›labilir (fiekil 1-10). Aksiyal rezolüyon transduser frekans›, dalga geniflli¤i ve at›m uzunlu¤una ba¤l›d›r. ‹ki spekular yans›t›c› aras›ndaki çözünebilir en küçük uzakl›k 1 dalgaboyu oldu¤undan, yüksek-frekansl› k›sa-dalgauzunlu¤u olan) transduserlerin aksiyal rezolüsyonu daha fazlad›r. Genifl bir dalgageniflli¤i k›sa bir at›ma olanak vererek, iki komflu yans›t›c›dan

Transduser frekans› Yukar› do¤rultuda demet geniflli¤i *En önemlisi

yans›yan ultrason sinyallerinin birbiri üzerine gelmesini engelleyerek, rezolüsyonu art›r›r.

Lateral rezolüsyon ayna benzeri yans›t›c›n›n transduserden olan derinli¤i ile de¤iflir. Her derinlikte en çok demet geniflli¤ine ba¤l›d›r. Dar bir demet geniflli¤iyle odak bölgesinde lateral rezolüsyon aksiyal rezolüsyona yaklafl›r ve bir nokta hedef 2D görüntüdeki gibi oluflur. Daha fazla derinliklerde demet geniflli¤i ayr›l›r. Yans›yan bir sinyaldeki bir nokta demet geniflli¤i kadar oluflur. Fazla derinlikte lateral rezolüsyonun

fiEK‹L 1-10. Diyastol sonunda transözefajial yaklafl›mla sol ventrikülün iki-boyutlu ekokardiyografik görüntüsü. Bu örnekte oldu¤u gibi mükemmel kalitede bir görüntüde bile demet geniflli¤inin etkisi transdusere yak›n endokarddan yans›malar›n daha uzaktan gelen yans›malarla (nokta 2) karfl›laflt›r›lmas›yla de¤erlendirilebilir.

Ultrasona paralel oldu¤unda epikardiyum ve endokard›n göreceli dropoutuna dikkat ediniz.

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

az olmas› uzak bölgede görüntünün ‘bulan›k’ olmas›n›n nedenidir. 2D görüntü dikkatlice incelenirse benzer hedeflerden gelen eko sinyallerinin ultrason demeti boyunca giderek genifllemesi fark edilebilir. Demet geniflli¤i dikkate al›nmazsa hatal› yorumlar yap›labilir. Örne¤in güçlü bir ayna benzeri yans›t›c›dan tomografik düzlemde oluflan demet geniflli¤i artefakt› lineer anormal bir yap› gibi görülebilir. Lateral rezolüsyonu etkileyecek di¤er faktörler; transduser frekans›, aç›kl›¤›,dalga geniflli¤i, yan ve grating lob seviyeleridir.

2D görüntüde dikey planda çözünürlü¤ü tan›mak daha zordur ancak ekokardiyografik inceleme için eflit derecede önemlidir. 2D görüntü üzerine tomografik düzlemin kal›nl›¤› de¤iflkendir.

Transduser tasar›m› ve odaklanmas›na ba¤l› olup bunlar›n her ikisi de her derinlikte dikey düzlemde demet geniflli¤ini etkiler. Genelde derinlik ve kullan›lan transdusere ba¤l› olmakla beraber, kalp ultrasonu görüntülerinin kal›nl›¤› yaklafl›k 3 ile 10 mm’dir. Cihaz taraf›ndan oluflturulan tomografik görüntü gerçekte tüm kal›nl›ktan yans›yan ve geriye saç›lan sinyalleri içerir. Görüntü düzlemine komflu güçlü yans›t›c›lar yukar› demet geniflli¤i nedeniyle görüntü düzleminin ‘içinde’ görülebilir. Daha uzaktaki güçlü yans›t›c›lar bile dikey düzlemdeki yan loblar› nedeniyle tomografik plan›n üzerine eklenebilir. Örnekler aras›nda; apikal görüntülerde kalsifik aort kapa¤›n sol atriyumda ‘kitle’ gibi görülmesi ve aort lümeninde komflu kalsifik aterom pla¤›ndan bir lineer ekonun olas› diseksiyon flebi gibi görülmesi say›labilir.

Bu ultrason görüntüleme prensipleri 3D ekokardiyografide de uygulan›r. Bu konu Bölüm 4’te tart›fl›lm›flt›r.

9

güncellemeyi sa¤lar. Aort ve mitral kapak yaprakç›klar› gibi h›zl› hareket eden yap›lar karakteristik zaman ve hareket paterni ile ay›rt edilebilir (fiekil.1-11).

Horizontal eksende aç›kça gösterilen zaman boyutu ve ultrason demetinin uzunlu¤u boyunca her genlik sinyali ona uygun bir gri-ölçek seviyesine dönüfltürülerek bir hareket (M)mod görüntüsü oluflturulur. M mod kay›tlar› orijinal olarak parlakl›¤a karfl›n derinlik gösterilerek ›fl›¤a duyarl› ka¤›da yap›l›r. Günümüzde M mod verileri ka¤›da kaydedilebilece¤i gibi video monitorde 50100mm/sn h›zda kayd›r›larak gösterilebilir. Sadece M-mod temelinde bir tek-kristal transduser ba¤lant›l›yken, 2D görüntüleme M mod demetinin M hatt› ile ilgilenilen yap› aras›nda uygun aç›da olmas›n› sa¤lar.

A mod veya M mod kopyalarda bir tek ‘görüfl hatt›’ oldu¤undan, transduserin at›m yay›l›m ve al›m›n›n tekrar frekans› (at›m tekrar frekans›), ultrason demetinin ilgilenilen maksimum derinli¤e varma süresi ve transdusere geri dönmesi için gereken zamanla s›n›rl›d›r. 20 cm derinlikte bile sadece 0.26 ms (yay›l›m h›z› 1540 m/s ise); saniyede 3850 kere at›m frekans›na kadar olanak verir.

Gerçek klinik pratikte saniyede 1800’e kadar örnekleme h›z› kullan›l›r. Bu son derece yüksek örnekleme h›z› kapak aç›lmas› ve kapanmas› gibi h›zl› normal kalp içi hareketlerin do¤ru de¤erlendirilmesi için çok yararl›d›r. Aort yetmezli¤i olanlarda mitral ön yaprak盤›n yüksek-frekansl› titreflimi belirlenebilir. Kapak vejetasyonlar›n›n h›zl›

ULTRASON C‹HAZLARI VE GÖRÜNTÜ MODAL‹TELER‹ A mod/M mod Tarihsel olarak kalp ultrasonu osiloskop ekran›nda tek-kristalle yans›yan ultrason genli¤ine (A) karfl›n derinli¤in görüntülenmesi ile bafllar. A mod görüntü, cihaz kontrollerinin optimum ayarlanmas› için halen 2D görüntü ekran›nda izlenebilmektedir. Tekrarlanan at›m yay›l›m› ve al›m›, genli¤in derinli¤e karfl›l›k olan verilerini h›zla

fiEK‹L 1-11. Aort kökü (Ao), sol atriyum (LA), ve aort kökü hareketinin A-mod (sa¤ kenar boyunca) ve M-mod kay›tlar›.Anterior ve posterior aort kökü (merkezde kapa¤›n kapanmas›yla) ve sol atriyum duvar› posterioru A-mod kay›tlarla aç›kça belirlenebilmektedir. M-mod kay›tta h›zl› örnekleme h›z› aort kökü hareketinin görülebilmesini sa¤lar. Zaman kazanç karfl›lama e¤risini gösteren çizgi görüntünün sa¤›nda A mod sinyali ile üst üste gösterilmifltir.

10 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ sallanma hareketi görülebilir. Ek olarak, M mod kay›tlarda ventrikül endokard› gibi sürekli hareket eden yap›lar harekete karfl›n derinlik ve zamanla daha do¤ru flekilde aç›kça ay›rt edilebilir. ‹ki-boyutlu Ekokardiyografi Görüntü Oluflumu 2D ekokardiyografik görüntü tomografik düzlem boyunca ultrason demetinin mekanik veya elektronik taramas›ndan elde edilen verilerden oluflur. ‹lgilenilen derinli¤e ba¤l› olarak her verinin tarama hatt› için belirli bir süre gerekir. Bu yüzden bir görüntü frame için gereken verinin al›nmas› için gereken zaman direkt olarak taranan hat say›s› ile ilgilidir. Bu nedenle taranan hat yo¤unlu¤u ve görüntü frame h›z› ile saniyedeki görüntü say›s› aras›nda bir karfl›tl›k söz konusudur. Kalp uygulamalar›nda kalp hareketinin do¤ru görüntülenmesi için yüksek frame h›z› (saniyede ≥ 30 frame) tercih edilir. Bu frame h›z› 20 cm derinlikte frame bafl›na 33ms veya 2D görüntü bafl›na 128 tarama hatt›na olanak verir.

Her taranan hattan yans›yan ultrason sinyalleri bir piezoelektrik kristal taraf›ndan al›n›r. Bir elektrik sinyali oluflturulur. Bu sinyalin genli¤i; gelifl aç›s› ve akustik impedansla, zamanlamas› transduserden uzakl›kla orant›l›d›r .Bu sinyal monitörde görüntü oluflana dek kompleks bir de¤iflimdem geçer. Tipik ifllem süreci; sinyal yükseltme, zaman-kazanç karfl›lamas›, filtreleme (paraziti azaltmak için), bast›rma ve düzeltmeyi kapsar.

Envelope saptanmas› taranan hat boyunca gelen her sinyal için parlak bir nokta oluflturur. Bu daha sonra analog-say›sal tarama dönüflümüne u¤rar. Çünkü kaybolan matrix elemanlar› için orijinal kutup koordinat verileri, uygun interpolasyonla rektanguler matrikse uymal›d›r. Bu görüntü daha sonra monitor ekran›ndaki, gerçek zamanl› (veri al›m›yla oldukça efl zamanl›) görüntünün tomografik anatominin daha iyi görülmesi için güçlendirme ifllemi yap›l›r.

Standart ultrason görüntülemesi esas yay›mlanan frekans›n doku arayüzlerinden yans›mas›n› temel ald›¤› halde; doku harmonik görüntülemesi ultrason sinyalinin dokularda yay›lmas› s›ras›nda oluflturulan harmonik frekans enerjisini temel al›r. Bu harmonik frekanslar ultrasonun doku ile etkilefliminin lineer olmayan etkilerinden oluflur.

Harmonik görüntülerin oluflumunda iki ana özelli¤i vard›r. ‹lk olarak yay›lma derinli¤i artt›kça harmonik sinyaller artar. ‹kinci ise daha kuvvetli

ana frekanslar daha güçlü harmonik etki oluflturur. Bu yüzden, ilk frekansla görüntüleri zay›f hastalarda, harmonik görüntüleme yak›n-bölgeyi ve yan-lob artefaktlar›n› azaltarak endokard›n görüntülenmesini iyilefltirir (fiekil 1-12). Kapaklar ve di¤er düzlemsel yap›lar harmonik görüntüleme ile normalden kal›n görülece¤inden, ifllem s›ras›nda uygulay›c›lar›n ço¤u gere¤inde hem standart hem harmonik görüntülemeyi kullan›r.

Cihaz Ayarlar› Görüntünün oluflum sürecindeki pek çok unsur, belli bir cihaz›n özelli¤i olup operatör taraf›ndan de¤ifltirilemez. Di¤er unsurlar; veriler al›n›rken (ifllem öncesi) veya depolanan veriler de¤erlendirilirken (ifllem sonras›) de¤ifltirilebilir. Rasgele eriflilebilen bir haf›za içine, bir seri (16-128) polar görüntülerin saklanmas› için bir sürekli döngü say›sal haf›zan›n bütünlefltirilmesi görüntü üzerinde süreç sonras› ifllemin etkisini de¤erlendirmeyi kolaylaflt›r›r.

Pek çok ultrason sistemindeki standart görüntüleme kontrolleri afla¤›dad›r: ■ Ç›k›fl gücü: Yay›mlanan at›mlar halinde transduserin verdi¤i toplam ultrason enerjisini ayarlar. Bu flekilde yüksek genlikte yans›yan sinyaller oluflur (Biyoetkiler ve Güvenlik k›sm›na bak›n›z).

■ Kazanç: Ç›k›fl gücünün tersine kazanç kontrolleri, al›nan sinyallerin görüntülenen genli¤ini ayarlamaya yarar. Bu bir ses sistemindeki volüm kontrole benzetilebilir.

■ Zaman-kazanç karfl›lamas› (TGC): TGC paneli ultrason demeti uzunlu¤u boyunca kazanc›n farkl› ayarlanabilmesini sa¤lar. Yak›n bölge kazanc› yans›yan sinyaller güçlü oldu¤undan düflük seviyede ayarlanabilir. Orta bölgeye do¤ru kazanç giderek art›r›l›r. Uzak bölgede yans›yan sinyaller zay›f oldu¤undan kazanç daha yükse¤e art›r›l›r. fiekil 1-11’in sa¤ taraf›nda bir TGC e¤risi gösterilmifltir. Baz› cihazlarda TGC aral›¤› d›fl›ndaki yak›n ve uzak bölge kazançlar› ayr› ayarlan›r.

■ Derinlik: Görüntülenen derinlik at›m tekrar frekans›n› ve görüntünün frame h›z›n› etkiler.

Ekranda ilgilenilen alan›n maksimal görüntülenmesini sa¤lar. Standart derinlik ayarlar› tüm düzlemi (transduserin afla¤›s›ndaki) gösterir. ‘Çözünürlük’ veya ‘büyültme’ modu ise ilgilenilen belirli bir derinli¤e odaklan›r.

■ Gri ölçek/dinamik aral›k: Görüntüdeki grinin seviyelerinin say›s› veya dinamik aral›k; ayd›n-

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

11

fiEK‹L 1-12. Doku harmonik görüntülemeyle al›nan apikal dört-oda görüntülerde (sol) standart frekans görüntüyle (sa¤) karfl›laflt›r›ld›¤›nda; endokard›n belirginli¤inin artt›¤›, yak›n alan artefakt›n›n azald›¤› görülmektedir.

l›k ve karanl›k bölgeler aras›nda belirgin bir kontrast oluflturmak veya en ayd›nl›k ve en karanl›k bölgeler aras›nda gri seviyelerini s›ralamak için ayarlanabilir.

Di¤er tipik cihaz kontrolleri aras›nda görüntünün ortaya ç›k›fl›n› de¤ifltirebilecek ifllem öncesi ve ifllem sonras› ayarlar yeral›r. Görüntü kalitesi ve çözünürlü¤ün tarama hatt›n›n yo¤unlu¤una ba¤l› oldu¤u dikkate al›nmal›d›r (Di¤er faktörler Tablo 1-2’de listelenmifltir). Tarama hatt› yo¤unlu¤u (veya frame h›z› veya her ikisi) düflük derinlik ayarlar› veya standard 60°’den daha aza sektörü daraltmakla art›r›labilir.

Görüntü Artefaktlar› Görüntü artefaktlar› içinde 1) Gerçekte varolmayan yap›lar›n (en az›ndan o bölgede) ortaya ç›kmas›yla sonuçlanan yabanc› ultrason sinyalleri, 2) Varolan yap›lar›n görülmesinde yetersizlik, ve 3) Bir yap›n›n gerçek görünüflünden boyut ve/veya yap› olarak farkl› görüntüsü yeral›r. Görüntü artefaktlar›n›n tan›nmas› hem bireysel olarak incelemenin yap›lmas›nda hem de bireysel olarak ekokardiyografik verilerin yorumlanmas›nda önem tafl›r (Tablo 1-3).

En önemli görüntü artefakt› suboptimal kalitede görüntüdür. Transduser ve kalp yap›lar› aras›ndaki yüksek-dirençli dokulara (örn; ya¤ doku-

su, akci¤er veya kemik) ba¤l› olarak hastan›n vücut yap›s› nedeniyle ultrasonun dokuya giriflinin yetersiz olmas›ndand›r. Asl›nda yetersiz kalitede görüntü, artefakt de¤ildir. Düflük sinyal-parazit oran› do¤ru tan›y› güçlefltirirken, kantitatif ölçümleri engeller. Suboptimal ultrason girifli olan pek çok hastada görüntü kalitesi doku harmonik görüntülemeyle artt›r›l›r. Baz› olgularda do¤ru tan› için transözefajial görüntüleme gerekebilir.

Akustik gölgelenme;akustik direnci belirgin derecede yüksek bir yap›n›n (örn; protez kapak, kalsiyum) o noktan›n ötesine ultrason yay›l›m›n› durdurmas›yla oluflur (fiekil 1-13). Gölgeleyen yap›n›n ötesine hiçbir sinyal geçemeyece¤inden, görüntü bu yap›n›n distalinden yans›yan sinyallerden yoksun olarak oluflur. Gölgenin flekli (hafif bir gölge gibi) ultrason yolunu takip eder.

Transdusere yak›n küçük bir yap›, büyük bir gölge oluflturabilir. Gölgelenme olursa ilgilenilen alan›n de¤erlendirilmesi için farkl› bir akustik pencere gerekir. Baz› olgularda farkl› bir transtorasik görüntü yeterlidir. Di¤erlerinde ise (örn:protez mitral kapak), transözefajial görüntüleme gerekli olabilir.

Reverberasyonlar (fiekiller 1-14 ve 1-15); iki güçlü ayna fleklinde yans›t›c›dan oluflan bir çok lineer, yüksek-genlikte eko sinyalleridir. Ultrason sinyalinin transdusere dönmeden önce ileri ve geri yans›mas›yla oluflur. Görüntüde yap›dan

12 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ TABLO 1-3

Ultrason Görüntüleme Artefaktlar› Artefakt

Mekanizma

Örnek(ler)

Suboptimal kalitede görüntü

Ultrasonun dokuya giriflinin zay›f olmas›

Vücutgörünüflü (fliflmanl›k,akci¤er hastal›¤›),kalp cerrahisi sonras›

Akustik gölgelenme

Güçlü ayna benzeri bir yans›t›c›dan tüm ultrason sinyallerinin yans›mas›

Protez kapak Kalsifikasyon

Reverberasyonlar

‹ki güçlü paralel yans›t›c› aras›nda reverberasyon

Protez kapak

Demet geniflli¤i

Tek bir tomografik görüntüde demet profili içindeki yap›lar›n üst üste gelmesi(yan loblar dahil)

Sol atriyumda aort kapak Aort lümeninde aterom

Lateral çözünürlük

Bir nokta hedefin görüntülendi¤i genifllik derinlikle de¤iflir

Protez kapak veya kalsifiye olmufl kitlenin çok genifl olmas›

K›r›lma

Tarama hatt› boyunca olan düz yoldan ultrason sinyalinin sapmas›

K›sa eksen görüntüde çift aort kapak veya sol ventrikül görüntüsü

Dizi belirsizli¤i

Sonraki siklusta önceki at›ma ait ekonun transdusere ulaflmas›

Daha derinde ikinci bir kalp görüntüsü

Elektronik ifllem

Cihaza özel

De¤iflken

uzak alana do¤ru uzanan; rölatif olarak paralel, irregüler, koyu çizgilerdir. Akustik gölgelenmede oldu¤u gibi, belirgin reverberasyonlar, uzak bölgedeki yap›lar›n de¤erlendirilmesini s›n›rlar. Reverberasyonlar daha az çarp›c› vakalarda anormal

fiEK‹L 1-13. Akustik gölgelenme ve reverberasyonlar›n örne¤i. Sol atriyum (LA) ve sol ventrikülün transözefajial görüntüsünde doku mitral kapa¤›n dikifl halkas›na ba¤l› gölgeleme ve kapa¤a ba¤l› geliflen reverberasyonlar›n sol ventrikülü daha da gizledi¤i izlenmektedir.

yap›lar› taklit edebilirler. Örne¤in parasternal uzun eksen görüntüde; aort kökündeki bir lineer eko, diseksiyon flebinden çok kotlar gibi öndeki yap›lardan kaynaklanan bir reverberasyon olabilir.

Ifl›n demeti geniflli¤i artefakt› iki ayr› görüntü artefakt› kayna¤›na atfedilebilir. ‹lk olarak; ultrason demeti hacmindeki tüm 3D yap›lar›n tek bir tomografik düzlemde gösterildi¤ini hat›rlay›n›z.

fiEK‹L 1-14. Transtorasik görüntülemede reverberasyonlar›n bir örne¤i. Parasternal uzun eksen görüntüde reverberasyonlarla (ok) beraber mekanik aort kapak protezi sol atriyumu gizlemektedir.

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

13

fiEK‹L 1-16. Demet geniflli¤i artefakt›n›n bir örne¤i. Sa¤ atriyumda apikal dört-oda görüntüde izlenen kitle görünümü (ok) kalsifiye aort kapa¤›ndan kaynaklanan bir demet genifllik artefakt›d›r

fiEK‹L 1-15. Transözefajial ekokardiyografide (üst) reverberasyon artefakt› ve sol atriyal apendiksin belirgin kenar›ndan (büyük ok) kaynaklanan reverberasyon, sol atriyal apendikste kitle görünümünü taklit etmektedir (küçük ok). M-mod (alt) artefakt hareketi (küçük ok) atriyal kenarla (büyük ok) paralellik göstermektedir.

Transduser pozisyonunda hafifçe de¤ifliklikle artefakt art›k görülmemektedir.

Demetin odak bölgesinde 3D volum oldukça küçük olup tomografik kesit dard›r. Ancak uzak bölgede genifl bir demetin kenarlar›ndaki güçlü yans›t›c›lar, demet kenarlar›ndaki sinyal yo¤unlu¤u azald›¤› halde demetin merkez bölgesindeki yap›larla üst üste gelir. Bunlara ek olarak, demetin yan loblar›ndaki güçlü yans›t›c›lar, ana demete uygun tomografik kesitte görüntülenir. Bu tip bir demet geniflli¤i artefakt› sonucu; kireçlenmifl aort kapak apikal dört-oda görüntüde atriyumun ortas›nda görüntülenebilir (fiekil 1-16). ‹kinci tip demet genifllik artefakt›, farkl› görüntüleme derinliklerinde de¤iflen lateral çözünürlü¤ün sonucudur. Bir nokta hedef; uzunlu¤u o derinlikteki demet karakteri ve yans›yan sinyalin genli¤ine ba¤l› bir çizgi fleklinde görülebilir. Örne¤in; protez bir kapa¤›n destekleri zay›f lateral

çözünürlük nedeniyle gerçek boyutlar›ndan uzun görülebilir. Bazen demet genifllik artefaktlar› kapak vejetasyonu, kalpiçi bir kitle veya bir aort diseksiyon flebi gibi anormal yap›larla kar›flt›r›labilir.

Yan yana çift görüntü oluflumu ilgilenilen yap›n›n proksimalindeki dokudan geçerken ultrasonun k›r›lmas›yla oluflur. Bu artefakt s›kl›kla aort kapak veya sol ventrikülün parasternal k›sa eksen görüntüsünde izlenir. Gerçek kapak veya ventrikülün medialinde veya k›smen üzerinde ikinci bir kapak veya sol ventrikül görülür (fiekil 1-17). Bu görüntünün oluflumunun aç›klamas›; transdusere yak›n bölgeden geçerken yay›lan ultrason sinyalinin düz hattan (tarama hatt›) k›r›la-

fiEK‹L 1-17. K›r›lma örne¤i. Ultrason demetinin komflu dokulardan k›r›lmas› nedeniyle parasternal k›sa eksen görüntüde üst üste gelmifl aort kapak görüntüsü. Gerçek (k›sa oklar) ve kopya aort kapak (uzun oklar) gösterilmifltir.

14 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹

Transduser Araya giren bir doku taraf›ndan k›r›lan ultrason demeti Ayna biçimi yans›t›c›

Ao efl görüntüsü

Gerçek Ao

fiEK‹L 1-18. 2D ekokardiyografide efl-görüntü artefakt›n›n mekanizmas›n› gösteren flematik çizim. Sol ventrikül endokard›ndaki 1 noktas›ndan yans›yan ultrason at›m› transdusere döndü¤ünde 2D görüntüde do¤ru pozisyonda parlak bir nokta olarak uygun flekilde gösterilir. Taramada sonraki dönemde araya giren bir dokuda k›r›lan bir ultrason demeti 2 noktas›ndan transdusere yans›t›l›r. Bununla beraber yans›yan bu sinyal yay›l›m hatt› boyunca gösterilir (nokta 3). Çünkü bu yans›yan sinyalin önceden tahmin edilen kayna¤›d›r. Ao, çapraz kesitte aortay› göstermektedir.

rak sapmas›d›r. K›r›lan demet endokarddan geri yans›d›¤›nda, k›r›lan sinyalin yay›lan at›m›n tarama hatt›ndan kaynakland›¤› ve bu yüzden yanl›fl yerde olufltu¤u varsay›l›r (fiekil 1-18).

S›ra belirsizli¤i; erken bir at›m siklusundan kaynaklanan eko sinyalleri, o tarama hatt› için sonraki siklusta transdusere ulafl›rsa oluflur.Derindeki yap›lar›n transdusere gerçek yerlerinden daha yak›n görülmesine neden olur. Kalp odac›¤›nda anatomik olarak beklenmeyen bir eko oluflumu s›kl›kla s›ra belirsizli¤ine ba¤l›d›r. Derinlik ayar› (ve at›m tekrar frekans›) de¤ifltirildi¤inde artefakt›n görülmemesi veya yer de¤ifltirmesiyle gösterilebilir. S›ra belirsizli¤inin di¤er tipi ise gerçek kalpten daha derinde ikinci bir kalbin görüntülenmesidir. Vertikal eksende çift görüntü oluflur. Bu tip bir anormallik ekolar›n transdusere yak›n kot gibi bir yap›dan tekrar yans›mas› sonra kalp yap›lar›ndan tekrar yans›mas› ve transdusere normalin iki kat› bir sürede gelmesine ba¤l›d›r.

Bu artefakt derinlik ayar› azalt›larak veya transduser daha iyi bir akustik pencereye ayarlanarak ortadan kald›r›labilir.

Elektronik süreç artefaktlar›n›n belirlenmesi zor olup cihazdan cihaza de¤iflebilir. Ek olarak s›ralananlar d›fl›nda baflka artefaktlarda tan›mlanm›flt›r.

DOPPLER EKOKARD‹YOGRAF‹ Doppler Denklemi Doppler ekokardiyografi; ultrason demeti ile kesiflen küçük hareketli parçac›klardan (k›rm›z› kan hücreleri) geriye saç›lan sinyallerin frekans›ndaki de¤iflimi temel al›r. Kan hücrelerinden kaynaklanan Doppler saç›l›m› ›fl›¤›n siste saç›l›m› ile benzerlik gösterir. Görüntüleme aynadan yans›malara benzer. Sabit bir hedef dalga boyundan çok küçük ise ultrasonun tüm do¤rultularda saç›l›m›na neden olur. Hangi do¤rultudan bak›l›rsa bak›ls›n saç›lan sinyalin frekans› yay›lan sinyal frekans› ile ayn›d›r. Ancak hareket eden bir hedefte ise ultrasonun transdusere geri saç›l›m› farkl›d›r. Hedef transdusere do¤ru hareket ediyorsa izlenen frekans ilk yay›lana göre fazla, uzaklafl›yorsa ilk yay›lan frekansa göre daha düflüktür (fiekil 1-19).

Hepimiz bu Doppler etkisini ses örne¤indeki de¤iflimlerden biliriz. Otomobil klaksonu, siren veya tren sesi hareket gözlemciye do¤ru ise artar (yüksek perdeden), uza¤a do¤ru oldu¤unda azal›r (düflük perdeden).

Yay›mlanan frekans (FT) ve geri saç›l›p transduserin ald›¤› frekans (FS) aras›ndaki fark Doppler kaymas› olarak bilinir: Doppler kaymas› = (FS – FT) Sabit Da¤›t›c›

(1-7)

Hareketli da¤›t›c›

fiEK‹L 1-19. Doppler Etkisi.Sabit bir da¤›t›c› (sol) ultrasonu simetri olarak yay›lan dalga boyu ve frekansla ile efl olarak (Doppler kaymas› yoktur) tüm yönlerde da¤›t›r. Hareket eden bir da¤›t›c› (sa¤) da ultrasonu simetrik olarak tüm yönlerde da¤›t›r.Bununla beraber frekans da¤›t›c› transdusere do¤ru hareket ediyorsa (F2) uzaklaflmas›na göre (F1) daha fazlad›r.Da¤›t›c›n›n transdusere yaklaflmas› dalgalar›n› birbirine daha fazla yaklaflmas›na neden olur.

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

Doppler kaymalar› tan›sal ultrason transduser frekanslar›nda kullan›lan h›zlarda duyulabilen aral›ktad›r (0-20kHz). Doppler kaymas› ve kan ak›m h›z› (V, m/sn olarak) aras›ndaki iliflki Doppler eflitli¤i ile gösterilir: V=

c (FS –FT)

(1-8)

2FT (cosθ) Burada c kandaki ses h›z› (1540 m/s), θ ultrason demeti ile kan ak›m yönü aras›ndaki kesiflim aç›s›, 2 saç›l›m yapan kaynaktan ve kayna¤a do¤ru ileti süresini do¤rulamak için bir faktördür (fiekil 1-20).

Kan ak›m h›z›n›n hesaplanmas›nda kesiflim aç›s›n›n kritik olarak önemli oldu¤una dikkat edilmelidir. 0° derece ve 180° derecenin kosinüsü 1’dir (transdusere paralel olarak yaklaflan ve uzaklaflan sinyaller için). Bu nedenle bu aç›; ultrason demeti kan ak›m do¤rultusu ile ayn› hizada ise yoksay›labilir. Tersine 90° derecenin kosinusu s›f›rd›r. Ultrason demeti kan ak›m›na dik oldu¤unda Doppler kaymas› kaydedilemez.

Kalp Doppler uygulamalar›nda ultrason demeti mümkün oldu¤unca kan ak›m do¤rultusu ile paralel hale getirilmeye çal›fl›l›r. Bu sayede kosinus 1 olarak varsay›lmaya çal›fl›l›r. Kalp içi kan ak›m yönlerinden emin olunamayaca¤›ndan ve 2D bir görüntüden tahmin edilemeyece¤inden; özellikle anormal ak›m paterni varsa kesiflim aç›s›n› düzeltme çabalar› h›z hesaplamalar›nda belirgin hatalara neden olabilir. Bundan baflka 2D düzlemde kan ak›m yönünü belli olsa bile yukar› düzlemde yön yine de belli de¤ildir. Paralel kesiflim aç›s›ndan 20°’ye kadar sapma kan h›z heKan ak›m›

Doppler Denklemi

fiEK‹L 1-20. Doppler Denklemi. Kan›n ak›fl h›z› V, sesin kandaki h›z› c, transduser frekans› FT, gerisaç›lan frekans FS, ultrason demeti ve kan ak›m›n›n yönü aras›ndaki aç›n›n θ kosinusu kullan›larak hesaplanabilir.

15

saplamalar›nda sadece %6’l›k bir hataya neden olur. Ancak 60°’lik bir kesiflim aç›s› ak›m h›z›n›n %50 daha az hesaplanmas›na neden olur. Kapak darl›klar›nda oldu¤u gibi; yüksek h›zl› ak›mlar halinde anormal kan ak›m› durumunda kesiflim aç›s› daha da önem kazan›r. Baz› periferik vasküler uygulamalarda kan ak›m›n›n tahmini yönü için aç› düzeltmesi kullan›lsa da; do¤rulama hatal› olabilece¤inden kalp uygulamalar›nda yap›lmas› kabul edilemez.

Ifl›n Da¤›l›m›yla ‹lgili Analizler ve Doppler Cihaz Kontrolleri Geri saç›lan sinyal transdusere al›n›nca yay›mlanan ve geri al›nan sinyal aras›ndaki fark, iki dalga formunun karfl›laflt›r›lmas› ile belirlenir. Gerisaç›lan sinyalde pek çok farkl› frekans oldu¤u için kompleks bir süreçtir. Tipik olarak sinyalin frekans içeri¤i fast Fourier transformasyon (FFT) denilen kompleks bir sinyalin frekans unsurlar›n› ortaya ç›karan bir süreçle analiz edilir. Analog Chirp-Z metodu gibi alternatif frekans analiz metodlar› da kullan›labilir.

Bu frekans analizlerince oluflturulan görüntü spektral analiz olarak tan›mlan›r (fiekil 1-21). Kural olarak; görüntüde zaman horizontal eksende, s›f›r hatt› ortada, transdusere do¤ru frekans kaymalar› bu hatt›n yukar›s›nda, transduserden uzaklaflan frekans kaymalar› afla¤›s›nda gösterilir. Herhangi bir zamanda pek çok frekans oldu¤undan; her sinyal frekans› gri ölçekle (veya renkli olarak) kan ak›m h›z› komponentinin genli¤i ve pozisyonunu belirtecek flekilde, vertikal eksende bir piksel olarak gösterilir. Bu yüzden her zaman noktas›nda spektral görüntü; kan ak›m yönünü, h›z›n› (veya frekans kaymas›n›) ve sinyal genli¤ini gösterir.

Bu komponentlerin her biri, veri al›m› ile eflzamanl› olarak 4 ms’lik (veya saniyede 250 kere) aral›klarla görüntülenir.

Nab›zl› ve sürekli ak›m Doppler cihaz kontrolleri aras›nda afla¤›dakiler say›labilir: ■ ç›k›fl gücü-transdusere iletilen elektrik enerjisi ■ al›c› kazanc›-dönen sinyallerin güçlendirme derecesi ■ ‘duvar’ veya yüksek-geçifl filtreleri-myokard ve kapaklar›n hareketine ba¤l› düflük frekansl› Doppler kaymalar›n›n ç›kar›lmas› (sadece yüksek frekanslar›n filtreden geçifline izin verilmesi)

16 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹

Nab›zl› Doppler

CW Doppler

fiEK‹L 1-21. Nab›zl› (sol) ve sürekli ak›m (CW, sa¤) spektral Doppler görüntü örnekleri. Standart formatta apikal yaklafl›mla sol ventrikül d›fla ak›m› kaydedilmifltir. Öne do¤ru ak›m sinyalini görüntüleyebilmek için referans hat vertikal eksende hareket ettirilmifltir. Transdusere yaklaflan h›zlar referans hatt›n üzerinde, uzaklaflan h›zlar referans hatt›n alt›nda gösterilmifltir. Nab›zl› Doppler ekoda h›z akan› Nyquist Limiti (1/2 PRF) ile belirlenir. Grinin tonlar› olarak gösterilen h›zlar sinyal genli¤i (desibel) ile iliflkilidir. Ak›m rölatif olarak uniform kan ak›m h›zlar›n›n oldu¤u belirli bir yerden örneklendi¤i için nab›zl› Doppler ile ak›m zarf fleklinde oluflur. Sürekli ak›m Dopplerde ise ultrason demeti boyunca pek çok kan ak›m h›z› olmas›na ba¤l› olarak e¤rinin içi doldurulmufltur.

■ ■ ■

referans hatt›n kaymas›-s›f›r hatt›n görüntünün üst veya alt taraf›na hareket ettirir. h›z aral›¤›-ölçe¤i geniflletir veya bask›lar (her Doppler modalitesine göre s›n›rlar içerisinde) ‹fllem sonras› seçenekler: s›kl›kla ‘reddetme’, ’bast›rma’ ve ‘dinamik s›n›rlar›’ (örn: grinin gölgelerinin say›s›) kapsar.

Ek olarak nab›zl› Doppler kontrolleri;

■ ■ ■

örnek hacmin derinli¤ini örnek hacmin boyunu örnek hacimlerin say›s›n› (yüksek at›m s›kl›¤› frekans›yla Doppler eko) kapsar.

Üç major Doppler modalitesinin (sürekli, nab›zl› ve renkli Doppler ak›m görüntüleme) her biri için Doppler modalitesi 2D görüntüleme ile bütünlefltirilebilir. Ancak renkli Doppler ak›m görüntülemesi hemen her zaman 2D görüntüleme ile birlefltirildi¤inden; nab›zl› Doppler sinyal kalitesi 2D görüntü ‘donduruldu¤unda’ optimize edilir. Sürekli ak›m Doppler ise 2D görüntü özelli¤i olmayan küçük, özel bir transduser ile en iyi flekilde uygulanabilir.

Sürekli Ak›m Doppler Ultrason Sürekli ak›m Doppler iki ultrason kristali kullan›r.

Bunlardan biri ultrason sinyalini sürekli iletirken di¤eri sürekli geri al›r. Örnekleme sürekli oldu¤u için yüksek frekansl› kaymalar›n (h›zlar›n) do¤ru bir flekilde ölçülmesine olanak vermesi en büyük avantaj›d›r. Sürekli ak›m Dopplerin potansiyel dezavantaj› ise ultrason demetinin tüm uzunlu¤undan gelen sinyallerin eflzamanl› olarak kaydedilmesidir. Ancak ak›m verileri üst üste gelse bile bir sinyalin zamanlama, flekil ve yön olarak karakteri s›kl›kla o sinyalin orijininin do¤ru tesbitine olanak verir. Baz› olgularda ise Doppler sinyalinin geldi¤i derinli¤in belirlenmesinde di¤er metodlar (2D eko, renkli, nab›zl› Doppler) kullan›lmal›d›r.

Sürekli ak›m Doppler; en iyi flekilde iki kristalli, görüntü vermeyen, özel bir transduserle yap›labilir. Bu tip bir transduser yüksek sinyal-ses oran›na sahiptir. Küçük olmas› nedeniyle küçük akustik pencerelere (örne¤in kotlar aras›na) uyar.

Ultrason demeti ve kan ak›m yönü aras›nda paralel bir kesiflim aç›s› elde etmek için aç› verilebilir. Baz› vakalarda efl zamanl› görüntülü bir trans-

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

duser kullan›m› yararl› olabilir. Ancak sinyal kalitesi daha zay›f olup,aç› vermek zordur. 2D görüntü anatomik görüntü yerine, ak›m sinyalini iyilefltirmeye çal›flan operatörü flafl›rtabilir.

Dikkatli bir teknik yaklafl›mla; düzgün kenarl›, iyi tan›mlanabilen bir kenar› ve maksimum h›z› olan, ak›m›n bafllang›c› ve sonunun net bir flekilde görülebildi¤i bir spektral Doppler sinyali elde edilebilir. Duyulabilen sinyal makaml› ve yumuflakt›r. Sürekli ak›m Doppler h›z e¤risi, maksimum h›z noktas›n›n yukar›s›nda ve afla¤›s›ndaki düflük h›zl› sinyallerde kaydedildi¤i için ‘doldurulmufltur’. Maksimum frekans kaymas› ilgilenilen ak›m ve Doppler demeti aras›ndaki kesiflim aç›s›na ba¤l› oldu¤u halde; genlik (gri-ölçek yo¤unlu¤u), flekil ve ses kalitesi kesiflim aç›s›na daha az ba¤›ml›d›r. Bu yüzden paralel olmayan bir kesiflim aç›s›nda ‘iyi kalitede’ Doppler sinyali kaydedilmesi sonucu ak›m h›z› daha az ölçülebilir. Paralel kesiflim aç›s› elde etmek için ampirik metod ilgilenilen ak›m› farkl› pencerelerden, transdusere hem görüntü düzleminde hemde yukar› düzlemde aç› vererek en yüksek frekansl› kaymay› bulmaya çal›flmakt›r.

Nab›zl› Doppler Ultrason Nab›zl› Doppler ekokardiyografi, belirli bir derinlikten kan ak›m h›zlar›n›n örneklenmesine olanak verir. Bir ultrason at›m›n›n iletilmesinden sonra ilgilenilen derinlikle belirlenen bir süre sonra; transduser geri saç›lan sinyalleri k›sa sürede ‘’örnekler’’. Bu ilet-bekle-geri al fleklindeki transduser siklusu, at›m tekrar frekans› olarak tan›mlan›r (PRF) (fiekil 1-22). Bekleme aral›¤› ilgilenilen derinlikle belirlendi¤inden-ultrasonun bu derinli¤e ulaflmas› ve geri dönmesi için gereken zaman-, derinlik artt›kça her transduser siklusu artar. Bu yüzden PRF derinli¤e ba¤l›d›r. Uzak yerlere göre daha s›¤ derinliklerde yüksektir.

Nab›zl› Doppler ekoda ilgilenilen derinlik örnek hacim olarak tan›mlan›r. Küçük bir kan hacminden gelen sinyaller örneklenir. Bu hacmin genifllik ve yüksekli¤i demet geometrisine ba¤l›d›r. Örnek hacim boyu, transduser al›m intervalinin boyu ayarlanarak de¤ifltirilebilir. Tipik olarak 3mm boyunda bir örnek hacim, çözünürlük aral›¤› ve sinyal kalitesini dengelemek için kullan›lsa da baz› olgularda daha uzun (5-10 mm) veya

17

Nab›zl› Doppler Ultrason Yay›lan ultrason at›m› (FT)

‹leti süresi (SV derinli¤i)

Al›m faz› (SV uzunlu¤u)

Siklus uzunlu¤u Zaman PRF= siklus/saniye

fiEK‹L 1-22. Nab›zl› Dopplerde ultrasonda, transduser ultrason at›mlar›n› transduser frekans›nda (FT) tekrarlayarak yay›l›m›n› sa¤lar. Bir siklusta ayr›ca ilgilenilen derinli¤e sinyalin ulafl›p geri dönmesi için gereken bir bekleme süresi sonras› geri saç›lan sinyallerin örneklenmesi için al›m faz› yer al›r. ‹leti zaman› süresini örnek volum derinli¤i belirler. Al›m faz› süresini örnek volum belirler.

daha k›sa (1-2 mm) örnek volum yararl› olabilir.

Nab›zl› Doppler eko geri dönen sinyali tekrar tekrar örnekledi¤inden, ölçülebilecek frekans kaymas› (veya h›z›) için bir maksimum s›n›r vard›r. Dalga boyunun do¤ru olarak belirlenmesi için her siklusta bir dalga en az iki kez örneklenmelidir. Görsel olarak bu durum çizgi film veya vagon tekerle¤ine benzer. Frame h›z› tekerle¤in dönmesinin en az iki kat› h›zda olursa,tekerle¤in ileri hareketi görülür. Frame h›z› ve dönüfl h›z› ayn› oldu¤unda teker hareket etmiyormufl gibi izlenir.Daha da düflük h›zlarda ise tekerin geriye do¤ru gitti¤i görülür (fiekil1-23). H›z ve/veya örneklenen sinyalin yönündeki bu belirsizlik sinyal örtüflmesi olarak bilinir. Herhangi bir ultrason dalgas›, frekans›n›n do¤ru belirlenmesi için dalga

fiEK‹L 1-23. Örtüflme için görsel analoji. Film fleridi (A) saat yönünde dönen bir tekerle¤i göstermektedir.Filmin frame h›z› (veya örnekleme volumu) yar›ya düflürülürse (B) film tekrar oynat›ld›¤›nda saat yönünün tersine dönüyor gibi görülecektir. (Otto CM, Pearlman AS:Echocardiography 2:141,1985. ‹zinle kullan›lm›flt›r.)

18 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹

fiEK‹L 1-24. Apikal yaklafl›mla kaydedilen sol ventrikül d›fla ak›m h›z› Nyquist Limiti geçti¤inden örtüflme oluflmufl (sol) ve d›fla ak›m e¤risinin zirvesi karfl›t kanalda oluflmufltur (ok). Bu derecedeki bir örtüflme referans hatt› kayd›rarak (sa¤), spektral görüntünün bir çeflit elektronik kes ve yap›flt›r ifllemiyle çözülebilir.

boyu bafl›na iki kez örneklenmelidir. Bu yüzden maksimum saptanabilir frekans kaymas› (Nyquist Limit) PRF’nin yar›s›d›r. ‹lgilenilen h›z Nyquist limitini biraz geçerse, sinyal örtüflmesi izlenir. Görüntünün kenarlar›nda sinyal kesilir. Dalgan›n en üstü ters kanalda görülür (fiekil 1-24). Bu olgularda referans hatt›n kayd›r›lmas› (etki olarak elektronik bir kes-yap›flt›r örne¤i) beklenen h›z e¤risini düzeltir. Maksimum h›z›n hesaplanmas›na olanak verir. H›z Nyquist limiti daha da aflarsa sinyal tekrar etraf›nda katlanarak önce ters kanalda oluflur. Sonra ilerideki kanala döner ve sonra geriye tekrar döner. Bazen dalgan›n flekli ay›rt edilebilir (fiekil 1-25). Ancak s›kl›kla sadece h›z sinyallerinin farkl›laflmam›fl band› dikkat çeker (fiekil 1-26). Spektral analizde nonlaminer kar›flt›r›lm›fl ak›m ve örtüflmüfl lami-

ner yüksek-h›zl› ak›m›n benzer olarak görülece¤i (ve duyulaca¤›) unutulmamal›d›r. Örtüflmeyi çözmek için kullan›labilecek metodlar aras›nda; ■ ■ ■ ■ ■

sürekli ak›m Doppler ultrason kullan›lmas› PRF’n›n art›r›l›p o derinlik için maksimuma getirilmesi örnek hacimlerin say›s›n›n art›r›lmas› (yüksekPRF Doppler) düflük frekansl› transduser kullan›lmas› referans hatt›n kayd›r›lmas› say›labilir.

Çok yüksek h›zdaki örtüflmeyi çözmek için sürekli ak›m Dopplerin kullan›lmas› en güvenilir yöntemdir. Di¤er yaklafl›mlar örtüflen h›z Nyquist limiti orta derecede (örn: Nyquist limitin iki kat›ndan az veya buna eflit) aflt›¤›nda yararl›d›r.

fiEK‹L 1-25. Bu olguda, sol ventrikül d›fla ak›m h›z› Nyquist Limiti 2X3 kez geçmifltir. Referans hat kayd›r›ld›ktan sonra bile örtüflme sürmektedir (sol). Kendi üzerine katlanan h›z aç›kça görülmektedir (ok). Subaortik membran› olan bu hastada maksimum h›z yüksek-PRF Doppler ile çözülmüfltür (sa¤).

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

fiEK‹L 1-26. Ciddi örtüflme h›z sinyallerinin bir çok kere kendi üzerine katlanmas› sonucu bir frekans kaymalar› band› oluflturmufltur. Sürekli ak›m Doppler kullan›lmad›kça maksimum h›z güvenilir olarak saptanamaz.

Yüksek-PRF Doppler; s›ra belirsizli¤inin nab›zl› Doppler eko ile ölçülebilecek maksimum h›z› art›rmak için düflünülerek kullan›lmas›d›r (fiekil 1-27). Transduser at›m› gönderdi¤inde, ultrason demetinin tüm uzunlu¤u boyunca geri saç›lan sinyaller transdusere döner. S›ralaman›n çözümü sadece ilgilenilen derinlikte uygun, k›sa bir aral›ktan al›nan sinyallerin örneklenmesi ile yap›l›r. Bununla beraber örnek hacimden tam iki kat uzaktan gelen sinyaller transdusere sonraki siklusun al›m faz›nda ulafl›r. Bu yüzden 2X,3X,4X ve sonras› harmonik sinyallerden örnek hacim derinli¤i analiz edilme potansiyeline sahiptir. S›kl›kla sinyal gücü zay›f olup bu derinliklerde hareket

19

eden birkaç saç›l›m kayna¤› oldu¤undan bu s›ra belirsizli¤i yoksay›labilir. Kasten e¤er örnek hacim ilgilenilen derinli¤in yar›s›na yerlefltirilirse, bu örnek hacimden gerisaç›lan sinyaller (SV1) ve iki kat› kadar uza¤a yerlefltirilen bir örnek hacimden geri saç›lan sinyaller (SV2) transduser al›m faz›nda (gerçi bir siklus sonra) döneceklerdir. Bu daha yüksek PRF de ilgilenilen sinyalin kaydedilmesi, sinyal örtüflmesi olmadan yüksek h›zlar›n ölçümüne olanak verir. Daha da yüksek PRF’›na ek proksimal örnek hacimler kullan›larak (üç veya dört) ulafl›labilir. fiüphesiz bu yaklafl›m›n k›s›tlamas› s›ra belirsizli¤idir. Spektral analiz her bir örnek hacim derinli¤inden gelen sinyalleri içermektedir. Sürekli ak›m Dopplerde oldu¤u gibi ilgilenilen sinyalin kayna¤› eski veriler temel al›narak belirlenmelidir.

Renkli Ak›m Görüntüleme Renkli ak›m Doppler görüntülemesi nab›zl› Doppler ekokardiyografiyi temel al›r. Bununla beraber, ultrason demeti boyunca bir örnek hacim derinli¤inden çok her örnekleme hatt› için bir çok örnek hacimler de¤erlendirilir (fiekil 128). Bitiflik hatlardan gelen veriler birlefltirilerek, kalp içi ak›m›n bir 2D görüntüsü oluflturulur.

Her örnekleme hatt›nda bir ultrason at›m› iletilir. Geri saç›lan sinyaller örnekleme hatt› üzerindeki örnek hacimler veya ‘kap›lar’da al›n›r. H›z verilerini do¤ru hesaplamak için her hat boyunca

Her tarama hatt› boyunca multi-gate

Örnek Hacim

fiEK‹L 1-27. Yüksek at›m tekrar frekansl› (PRF) Doppler ultrason.Yüksek-PRF Doppler, verilen bir örnek hacim derinli¤i (SV1) için baz› ultrasonlar›n bu derinli¤in ard›na geçmesi konseptine dayan›r. Tam olarak belirlenen derinlikten iki kat uzakl›ktan (SV2) geriye da¤›larak gelen sinyaller transdusere (T) sonraki siklusun al›m faz›nda döner. Bu yüzden iki örnek hacim derinli¤inden gelen sinyaller efl zamanl› olarak kaydedilir.

Nab›zl› Doppler Ultrason

Renkli Ak›m Görüntüleme

fiEK‹L 1-28. Nab›zl› Dopplerle örnek hacim derinli¤i, ilgilenilen derinli¤e ultrasonun ulafl›p dönmesi için gereken zamanla belirlenir (sol). Renkli ak›m görüntüleme ile her tarama hatt›nda bir çok örnek volum gate leri bütünlefltirilir. 2D görüntü boyunca tüm tarama hatlar› için bu ifllem tekrarlan›r (sa¤).

20 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ TABLO 1-4 8 at›m

Renkli Doppler tarama hatlar›

Renkli Frame H›z›n›n Belirleyicileri Sektör derinli¤i (at›m-tekrar frekans›) Sektör geniflli¤i (tarama hatlar›n›n say›s›) Tarama hatlar›n›n yo¤unlu¤u (tarama hatlar›n›n say›s›) Her sektör hatt› boyunca ultrason at›mlar›n›n say›s› (at›m uzunlu¤u)

her tarama hatt› için

fiEK‹L 1-29. Her renkli Doppler tarama hatt› boyunca yeterli h›z çözümlemesini sa¤lamak için çeflitli (tipik olarak sekiz) ultrason at›mlar› yay›l›r ve geri al›n›r.

birkaç at›m-tipik olarak sekiz-kullan›l›r. Buna at›m boyu denir (fiekil 1-29).

Geleneksel nab›zl› Dopplerde oldu¤u gibi PRF, Doppler sinyallerinin maksimum derinli¤ince belirlenir.

Her tarama hatt› boyunca bir çok sinyal analizi yap›ld›¤›ndan sesli bir ç›k›fl yararl› de¤ildir. Çünkü geri saç›lan sinyallerin k›sa bir örne¤i analiz için kullan›labilir. Tam bir spektral analiz mümkün de¤ildir. Bunun yerine her pozisyonda sekiz örneklem hatt›ndan gelen sinyaller hat boyundaki her örnek hacim için ortalama h›z›n tahmininde kullan›l›r. H›zlar; transdusere yaklaflan ak›m›n k›rm›z› uzaklaflan ak›m›n mavi olarak gösterildi¤i renkli bir ölçek kullan›larak görüntülenir .Rengin gölgesi Nyquist limite kadar olan h›z›

gösterir. Sekiz at›m›n her biri için ortalama h›z›n çok de¤iflik oldu¤unun belirtilmesi için ilave bir renk s›kl›kla yeflil) varyans göstergesi olarak kullan›labilir. Varyans, nonlaminer kar›flt›r›lm›fl ak›mla veya laminer örtüflmüfl yüksek-h›zl› ak›mla görülebilir.

Bu ifllem, görüntü düzlemi boyunca her bitiflik tarama hatt› için tekrarlan›r. Bu ifllemlerin her biri, sesin dokudaki h›z›na ba¤l› olarak s›n›rl› bir zaman ald›¤›ndan görüntünün güncelleme h›z› (frame h›z›) bu faktörlerin birleflimine ba¤l›d›r (Tablo 1-4). Özel klinik durumlardaki gereksinime göre bu de¤iflkenler frame h›z› veya h›z çözünürlü¤ünü en iyi hale getirmek için ayarlanabilir (fiekil 1-30).

Derinlik ve taranan sektör geniflli¤ine ek olarak renkli ak›m cihazlar›nda tipik olarak düflükgeçifl filtre ayarlar›, kazanç, ve güç ç›k›fl› bulunur.

Cihazlar›n ço¤u h›z bilgilerinin görüntülenmesi için birkaç renkli ‘haritalama’ seçene¤i sunar. Tek bafl›na h›z, h›z ve varyans veya güç modu görüntülemesi kullan›labilir. Konvansiyonel nab›zl› Dopplerde oldu¤u gibi, s›f›r referans hatt› kayd›-

Olas› Frame H›z› (Hz)

8 8 4 4

at›m, at›m, at›m, at›m,

45 30 45 30

tarama tarama tarama tarama

hatt› hatt› hatt› hatt›

Derinlik (cm)

fiEK‹L 1-30. Maksimum olas› renkli Doppler frame h›z› (y ekseni)na karfl›n her tarama hatt› bafl›na 8 veya 4 at›m için derinlik ve her frame bafl›na 30 veya 45 tarama hatt›.16 cm derinlikte 20 veya daha fazla frame h›z›na ancak at›m uzunlu¤unu 4’e düflürerek veya sektörü 30 tarama hatt›na daraltarak eriflilebilir.

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

21

TABLO 1-5

Spektral Doppler Eko Artefaktlar› Artefakt

Sonuç

Paralel olmayan kesiflim aç›s›

H›z›n oldu¤undan az tahmini

Örtüflme

Maksimum h›z ölçümünün mümkün olmamas›

Dizi belirsizli¤i

Ultrason demeti boyunca birden fazla derinlikten Doppler sinyallerinin kaydedilmesi

Demet geniflli¤i

Komflu ak›mlardan kaynaklanan Doppler sinyallerinin üst üste gelmesi

Ayna görüntüsü

Spektral görüntüde referans hatt›n hem üzerinde hem alt›nda tek yönlü ak›m gösterilmesi

Elektronik kar›flma

Banda benzer parazit sinyallerin Doppler ak›m› gizlemesi

Geçifl-zaman etkisi

Ultrason dalgas› hareketli bir ortamdan geçerken h›z›nda oluflan de¤iflim nedeniyle Doppler kaymalar›n›n hafifçe fazla tahmin edilmesi.

r›labildi¤i gibi h›z s›ras›n› de¤ifltirmek için PRF ayarlanabilir.

Doppler Artefaktlar› SPEKTRAL DOPPLER (SÜREKL‹ AKIM VE NABIZLI). Doppler artefaktlar›n›n ço¤u, 2D görüntülemeye benzer flekilde ultrason fizi¤i ve ak›m geometrisiyle ilgilidir. Di¤erleri Doppler ekokardiyografiye özeldir (fiekil 1-31).

Klinik olarak en önemli potansiyel artefakt; kan ak›m› yönü ile ultrason demeti aras›ndaki kesiflim aç›s›n›n paralel olmamas› nedeniyle h›z›n eksik tahmin edilmesidir (fiekil 1-31). Bu durum hem nab›zl› hem de sürekli ak›m Doppler tekniklerinde oluflabilir. Özellikle kapak darl›¤›, yetersizli¤i ve di¤er kalp içi anormalliklere ba¤l› yüksek h›zl› ak›mlar›n ölçülmesinde önem kazan›r.

Bir kaç akustik pencereden gelen ak›m sinyallerinin sorgulanmas›, teknik ayr›nt›lara önem verilmesi ve dikkatli flekilde aç›lanma h›z›n eksik tahmininden kaç›nmak için gereklidir.

Nab›zl› Doppler eko ile sinyal örtüflmesi maksimum ölçülebilen h›z› s›n›rlar. E¤er incelemeyi yapan kifli, örtüflme oldu¤unu anlarsa, h›z verilerini çözümlemek için uygun ad›mlar at›labilir. ‹nceleyici, örtüflmenin nonlaminer kar›flm›fl ak›m kadar yüksek-h›zl› laminer ak›ma da ba¤l› olabilece¤ini tan›mlayabilmelidir.

S›ra belirsizli¤i sürekli ak›m Dopplerin do¤as›nda oldu¤u kadar nab›zl› Dopplerle de oluflabilir. Transdusere yak›n pozisyon verilmifl bir örnek hacim ile, örnek hacmin iki veya üç kat› derinlikten gelen güçlü sinyaller takibeden al›m faz›nda al›nabilir. Yanl›fll›kla ayarlanm›fl örnek hacim de-

Kosinus

Hata yüzdesi

Kosinus percent error

20 degrees 6% error

Kesiflim aç›s›(derece)

fiEK‹L 1-31. Ultrason demeti ve kan ak›m›n›n yönü aras›ndaki kesiflim ac›s›n›n önemi gösterilmifltir. Kosinus fonksiyonunun kesiflim aç›s›na (horizontal eksen) karfl›n paralel bir aç›da 1 (0° ve 180°) ile dik aç›da (90°) 0 aras›nda de¤iflebilir. Hata yüzdesi ise Doppler denkleminde cos 1 kabul edildi¤i halde gerçekte kesiflim aç›s› paralel olmad›¤›ndan 20°’de % 6’dan 60°’de %50 ve dik ak›mlarda %100’e kadar de¤iflebilir.

22 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ rinli¤inden geliyormufl gibi yorumlanabilir. Örne¤in; apikal dört oda görüntüde, örnek hacmin sol ventrikül apeksinden, mitral anulusa olan mesafenin yar›s›na yerlefltirilmesi; spektral görüntülemede ikinci örnek hacim derinli¤inden gelen mitral kapak ortas›ndan geçen bir içe ak›m sinyali ortaya ç›kar. Bu s›ra belirsizli¤i fenomeni yüksekPRF Doppler modunda yap›ca bir flekilde kullan›labilir.

Doppler sinyalinin demet geniflli¤i (ve yan loblar) etkileri 2D görüntülemede oldu¤u gibi, uzaysal olarak bitiflik sinyallerin spektral görüntüde üst üste gelmesine neden olur. Örne¤in özellikle sürekli ak›m Dopplerde sol ventrikül d›fla ak›m ve içe ak›m sinyalleri ayn› kay›tta görülebilir. Benzer flekilde sol ventrikül içe ak›m sinyali aort yetersizlik jeti ile üst üste görülebilir (fiekil 1-32).

Spektral analizde, bir ayna-görüntüsü artefakt›n›n s›kl›kla görülmesi ola¤and›r. Gerçek ak›m sinyalinden daha az yo¤un olarak, karfl›t ak›m yönü kanal›nda izlenebilir (fiekil 1-33). Cihaz›n güç ç›k›fl› veya kazanc› küçültülerek aynalanman›n fliddeti azalt›l›r veya ortadan tamamen kald›r›labilir. Hemen hemen dik bir aç›dan gelen ak›m sinyallerinin sorgulanmas› referans hatt›n her iki taraf›nda ak›m sinyallerine neden olabilir. Bu durum artefakttan ay›rt edilmelidir.

Elektronik kar›flma spektral görüntü boyunca ak›m sinyallerini gizleyen bir sinyal band› olarak oluflabilir. Bu artefaktlar inceleme ortam›ndaki di¤er elektrikli cihazlar›n koruma yetersizli¤i nedeniyle oluflur. Özellikle yo¤un bak›m ünitesi ve ameliyathanelerde s›k görülür.

fiEK‹L 1-32. Doppler demet artefakt› aort yetmezli¤i (AR) ve sol ventrikül içe ak›m e¤imleri üst üste eflzamanl› görüntülenerek gösterilmifltir.

fiEK‹L 1-33. Ters kanalda belirgin derecede zay›f sinyallerle beraber bir ayna-görüntü artefakt› (ok).

Geçifl zaman etkisi; ileti h›z›ndaki de¤iflimdir.

Ultrason dalgas› kan gibi hareketli bir ortamdan geçerken oluflur. Bu fenomen Doppler etkisinden (geri saç›lan sinyali etkileyen) ayr›d›r. Geçifl-zaman ak›m probu ile ak›m hacmi ölçümlerinin temelidir. Spektral görüntüde geçifl-zaman etkisi; belli bir zaman noktas›ndaki h›z dizisinin hafifçe genifllemesine (vertikal eksende bulan›klaflma) neden olur. Bu durum h›z›n hafifçe fazla tahminine neden olabilir. Baz› araflt›r›c›lar ultrason sinyalleri kandan tüm yönlerde geçti¤inden –d›flar› ve geriye- bunun olmamas› gerekti¤ini söylerler. Ne olursa olsun bu etki klinik olarak önemsizdir.

RENKL‹ DOPPLER AKIM GÖRÜNTÜLEMES‹. Renkli ak›m artefaktlar› da 2D ve Doppler ak›m görüntü oluflumu fizi¤i ile ilgilidir (Tablo 1-6). Kuvvetli yans›t›c›lar›n afla¤›s›na do¤ru gölgelenme belirginleflebilir. Akustik gölgede hem 2D hemde ak›m verileri olmayabilir.

Ghosting; alttaki ak›m paterni ile ilgisiz k›sa (genellikle bir veya iki frame), genifl renk desenlerinin anatomik yap›lar› kaplamas›d›r. Bu artefakt protez kapak diskleri gibi güçlü yans›t›c›lar nedeniyle oluflur. Tipik olarak bu artefakt uniform k›rm›z› veya mavi bir renktir. Ancak cihaza ba¤l› olarak bir varyans ölçe¤i ile de kodlanabilir. Kalp at›m›ndan at›m›na de¤iflkendir.

Renkli Doppler kazanç ayarlar›n›n renkli ak›m görüntüye etkisi çok büyüktür. Büyük kazanç ayarlar›nda 2D görüntü düzlemi boyunca, arkadaki parazite ba¤l› olarak uniform benekli bir desen oluflur. Bunun tersine çok küçük kazanç ayarlar› görüntülenen ak›m alan›n›n gerçekte ol-

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

23

TABLO 1-6

Renkli Doppler Artefaktlar› Artefakt

Görünüm

Gölgeleme Güçlü yans›t›c› distalinde ak›m sinyali yoklu¤u Ghosting Anatomik yap›lar› kaplayan ve ak›m paternleri iliflkili olmayan k›sa renk parlamalar› Arka parazit Kazanc›n çok fazla olmas› nedeniyle 2D sektöründe benekli renk paterni Ak›m sinyalinin düflük tahmin edilmesi Yetersiz kazanç nedeniyle gerçek ak›m sinyallerinin kayb› Kesiflim aç›s› Görüntü plan›nda ak›m ve ultrason demeti aras›ndaki aç› nedeniyle renk de¤iflimi(veya 90° de olmamas›) Örtüflme Renkli görüntünün birbiri üzerinde katlanmas› sonucu laminer ak›mda bile de¤iflik bir görüntü olmas› Elektronik kar›flma 2D görüntü boyunca lineer veya kar›fl›k renk paternleri

du¤undan daha küçük görüntülenmesine neden olur. Bu durum genelde dial-a-jet olarak bilinir.

Deneyimli uzmanlar›n ço¤u; ak›m sinyalini en iyi flekilde elde etmek için kazanc›n rasgele arkadaki parazit seviyesinin hemen alt›ndaki bir seviyeye ayarlanmas›n› önerirler.

Her Doppler tekni¤inde oldu¤u gibi, her tarama hatt› için ultrason demeti ile kan ak›m yönü aras›ndaki kesiflim aç›s› renkli görüntüyü yön ve h›z bak›m›ndan etkiler. Bu yüzden; görüntü düzleminden geçen uniform ak›m h›z›; sektörün bir taraf›nda k›rm›z› (transdusere do¤ru) di¤er kenar›nda mavi (transduserden uzaklaflan) ve ak›m yönünün ultrason demetine dik oldu¤u merkezde siyah bir alan olarak görüntülenir (fiekil 1-34).

Belirli bir derinlikte Nyquist limiti aflan ak›m h›zlar› sinyal örtüflmesine neden olur. Renkli ak›mda örtüflme h›z sinyalinin spektral görüntülemede görülene benzer flekilde kendi üzerinde katlanmas›na neden olur. Bu nedenle transdusere do¤ru örtüflen bir h›z k›rm›z› olmal›yken transduserden uzaklafl›yormufl gibi mavi olarak görülebilir. Renkli ak›m görüntülerde örtüflme çok s›k görülür. Örne¤in sol ventrikül içe ak›m› apikal görüntüde örtüflme nedeniyle önce k›rm›z› sonra mavi görülebilir (fiekil 1-35). 12 de anlat›ld›¤› gibi renk örtüflmesi proksimal izovelosite yüzey alan› metodunu temel alarak ak›m›n ölçülmesinde avantaj olarak kullan›labilir. Baz› olgularda, örtüflme varyans görüntüsüne neden (o bölgedeki h›zlar›n belirgin dizisine ba¤l› olarak) olabilir.

Bu durum varyans görüntüsünün her zaman kar›flm›fl ak›ma ba¤l› olmad›¤›n› belirtir.

Renkli ak›m görüntüde elektronik kar›flma cihaza ba¤l›d›r. Di¤er elektrik kar›flma artefaktlar› gibi, s›kl›kla di¤er cihazlar kullan›ld›¤›nda (örn: ameliyathane, yo¤un bak›m ünitesi) oluflur. Bazen görüntüde, birkaç tarama hatt› boyunca line-

er çok renkli band fleklinde görülür.Bazen daha kompleks desenlerde görülebilir. Bazen elektronik kar›flma renk ak›m sinyallerini bast›rabilece¤inden dikkat gerekir. Bu artefakt normal öne do¤ru ak›m desenlerinin olmamas›ndan tan›mlanabilir.

KAYIT C‹HAZLARI Ekokardiyografik incelemeyi kaydetmenin nedenlerinden baz›lar› aras›nda; ■ sonradan de¤erlendirme/veya hesaplama, ■ belgeleme,

fiEK‹L 1-34. Renkli ak›mda proksimal abdominal aortada renkli görüntüde kesiflim aç›s›n›n önemi gösterilmifltir. Okla gösterildi¤i gibi görüntü düzlemi boyunca sistolde ak›m sa¤dan sola do¤ruyken,görüntünün sa¤ taraf›ndaki ak›m mavi görülmektedir. Bunun nedeni ak›m transdusere do¤ru olmas›na karfl›n Nyquist limiti aflmas› sonucu maviye örtüflmesidir. Sol taraftaki ak›m›n k›rm›z› görülmesinin nedeni ise büyük kesiflim aç›s›n›n h›z›n düflük tahmin edilmesine neden olmas› ve de¤erin Nyquist limitin alt›nda hesaplanmas›d›r.

24 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹

fiEK‹L 1-35. Normal sol ventrikül içe ak›m sinyali (üst) mitral anulus düzeyinde k›rm›z›dan maviye örtüflme göstermektedir. Çünkü h›z Nyquist limiti 69 cm/sn’de aflm›flt›r.

■ ■ ■

hasta, gönderen doktor veya di¤er konsültanlarla iletiflim, o hastan›n sonraki incelemeleri ile karfl›laflt›rma, klinik araflt›rma say›labilir.

Tüm inceleme oldukça uzun olaca¤›ndan,her hasta için belirli bulgulara ba¤l› olarak,incelemenin sadece seçilmifl baz› bölümleri kaydedilir.

Bir ka¤›da çeflitli ka¤›da bask› araçlar› kullan›larak M-mod, spektral Doppler veya sadece 2D veya renkli ak›m görüntüleri kaydedilebilir. Veri sadece tek bir kareyi görüntüledi¤i için bu kay›tlar›n 2D ve renkli ak›m için yarar› s›n›rl›d›r.

Videoya kaydetmek, düflük bir fiyata; ard›fl›k çok say›da frame kaydedilebilmesi ve gerçek zamanl› tekrar oynat›labilmesi nedeniyle avantajl› bir metoddur. Videoteypte frame h›z› saniyede 30 framedir. Her frame birbiri içine geçmifl iki veri bölgesinden oluflur. Videoteybin bir dezavantaj› teyp durduruldu¤unda sadece bir bölgenin görüntülenmesi ve bunun sonucu görüntü kalitesinin azalmas›d›r. Videoteybin di¤er dezavantajlar›; frame h›z› (baz› ultrason sistemlerinde elde edilebilen 2D frame h›z›ndan azd›r), say›sal-analog kay›t modunda görüntü bozulmas›, depolama alan›na gereksinim göstermesi ve ayn› teypte farkl› verilere h›zla ulaflmadaki zorluktur. Video verilerini optik disklere kaydetmek bu k›s›tlamalar›n üstesinden gelebilir.

Günümüzde pek çok laboratuarda ekokardiyografik verilerin say›sal kay›t ve depolamas› yap›lmaktad›r. Bunun avantajlar› aras›nda;yüksek görüntü kaltesi, verilere h›zl› ulafl›m olana¤›,gö-

rüntü iflleme bak›m›ndan (örne¤in kontrast) ve görüntü biçimi bak›m›ndan (örne¤in sine-loop, yan yana görüntü) verilerin de¤ifltirilebilmesidir.

Dijital kayd›n major k›s›tlamas› ise ekokardiyografik incelemede elde edilen çok büyük veridir (saniyede 30 frame h›z›nda 10 dakikal›k video teypte 18000 görüntü frame). Bu durum kaydedilen verilerin dikkatlice düzeltilmesini, büyük veri depo sistemlerini, görüntü verilerinin bast›r›lmas›n› (görüntü kalitesi bozulmadan) gerektirir. Bu problemler günümüz bilgisayarlar› ile büyük ölçüde çözülmüfltür. Say›sal depolaman›n bir avantaj› da gönderen doktorun, t›p merkezinin bilgi sistemini kullanarak belirli görüntü ve sine-looplara ulaflabilmesidir. ‹NCELEME TEKN‹⁄‹ Ekokardiyografik inceleme bir doktor veya e¤itimli bir ekokardiyografi teknisyeni taraf›ndan nitelikli bir doktorun denetiminde yap›lmal›d›r.

Hem ekokardiyografi teknisyeni hem doktorlar için ekokardiyografi e¤itimi için k›lavuz ve öneriler yay›nlanm›fl ve Bölüm 5’te referans olarak belirtilmifltir.

Transtorasik ekokardiyografik inceleme s›ras›nda hasta, her görüntü için rahat bir flekilde sol yan yatar pozisyonda yada supin pozisyonda yat›r›l›r. Kalp olaylar›n›n zamanlamas› için bir tek derivasyonun görüntülenmesi (s›kl›kla DII) elektrodlar›n hastaya tak›lmas›yla sa¤lan›r. Özel tasarlanm›fl ekokardiyografik inceleme sedyeleri, apekste optimal transduser pozisyonunun sa¤lanmas› için apikal cutout sa¤lar. Transduser havan›n araya girmesini engellemek için özel suda eriyebilen bir jel kullan›larak gö¤üs ve üst abdomene uygulan›r. Ekokardiyografik inceleme için gereken zaman klinik duruma göre de¤iflir. ‹leri derecede hasta birine kalp tamponad›n› belgelemek birkaç dakika sürerken, kompleks kapak lezyonlar› veya konjenital kalp hastal›¤›ndaki lezyonlar› hesaplamak için bir saatten fazla sürebilir.

Ekokardiyografik inceleme teknik gerektiren bir ifllemdir. ‹nceleyicilerin ço¤unda tan›sal verileri alma yetene¤inde belirgin bir ö¤renme e¤risi bulunur. Özel inceleme yaklafl›mlar› Bölüm 2 (transtorasik için) ve Bölüm 3’te (transözefajial için) normal anatomi ve ak›m desenleri için ayr›nt›l› olarak anlat›lm›flt›r. Kitap boyunca, özel hastal›k durumlar›nda görüntüleme ayr›ca belirtilmifltir.

Hasta tedavisinde ekokardiyografik verilerin uygun kullan›m› da inceleme içinde yer al›r. Metin boyunca ve Bölüm 5’te bu konu tart›fl›lm›flt›r.

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

B‹YOLOJ‹K ETK‹LER VE GÜVENL‹K Tan›sal kalp görüntülemesinde ultrason kullan›m›n›n bilinen yan etkisi yoktur. Bununla beraber maruz kalma yo¤unlu¤una ba¤l› olarak ultrason dalgalar›n›n belirgin biyolojik etki potansiyeli olabilir. Bu nedenle doktor ve teknisyen ifllemin genel güvenli¤ini de¤erlendirirken potansiyel biyoetkilerin fark›nda olmal›d›rlar.

Biyolojik Etkiler Ultrasonun biyoetkileri üç temel katergoriye ayr›labilir: ■ ■ ■

Termal etkiler Boflluk oluflumu Di¤erleri (Tork kuvvetleri ve mikrodalgalanmalar gibi)

Tan›sal ultrason incelemelerinde en fazla termal etkiler izlenir. Ultrason dalgas› dokudan geçerken ses dalgas›n›n mekanik enerjisinin absorbsiyonu sonucu ›s›nma oluflur. Is›daki dT/dt art›fl h›z› belirli bir frekans a, yo¤unluk r, dokunun belirli ›s›s› Cm ve ultrasona maruz kalma yo¤unlu¤u I için dokunun absorbsiyon sabitine ba¤l›d›r: dT/dt = 2αI/ρCm

(1-9)

Ultrasona maruz kalma sonucu dokuda oluflan ›s› art›fl›; kan ak›m› (konvektif kay›p) ve ›s› difüzyonu ile dokudan oluflan ›s› kayb› ile dengelenir.

Kemik gibi daha yo¤un yap›lar ya¤ gibi yo¤unlu¤u daha az olan yap›lara göre daha çabuk ›s›n›r.

Ancak biyolojik sistemin karmafl›kl›¤› ve maruz kalma fliddetinin tam olarak de¤erlendirilememesi nedeniyle belirli bir doku için ›s›daki gerçek artmay› tesbit etmek zordur. Ayr›ca dokudaki gerçek ›s›nma transduser frekans›, odak, güç ç›k›fl›, derinlik, perfüzyon ve doku yo¤unlu¤u gibi parametrelere ba¤l›d›r.

Boflluk oluflumu; ultrason demeti taraf›ndan küçük gaz dolu yap›lar›n oluflumu veya titreflimidir.Bu durum, sadece yüksek yo¤unlukta maruz kalma sonucu oluflmaya meyillidir. Mikrokabarc›klar, boyutlar›na ba¤l› olarak yank›lan›r (boyutlar› genifller ve azal›r). Bu durum mikrokabarc›¤›n yar› çap› (mikron olarak R0) taraf›ndan belirlenen yank› frekans› F0 ile iliflkilidir.

F0=3260/R0

(1-10)

Mikrokabarc›klar ayr›ca ultrason taraf›ndan küçük boflluk oluflturan nükleuslar›n genifllemesiyle oluflturulabilir. Boflluk oluflumunun tan›sal

25

ultrason sistemlerinde ultrasona maruz kalma sonucu olufltu¤u gösterilememifltir. Ancak kontrast ekokardiyografide oldu¤u gibi gaz dolu yap›lar ultrason bölgesine verildi¤inde bu etki çok daha önemli olabilir.

Di¤er ultrason biyoetkileri tan›sal ultrasondan çok daha fazla ultrasona maruz kal›n›rsa oluflur.

Bunlar aras›nda mikrodalgalanmalar ve di¤er kar›fl›k biyolojik etkiler yeral›r.

Güvenlik Ultrasona maruz kalman›n fliddeti I çeflitli yollarla ifade edilebilir. Yo¤unlu¤un en s›k kullan›lan ölçü birimi alan bafl›na düflen güç olup burada güç belirli bir aral›k üzerine enerjiyi gösterir: I = güç/alan=watt/cm2

(1-11)

Maksimum toplam yo¤unluk; maruz kalma süresi üzerine ortalamas› al›nm›fl demetteki en yüksek olma miktar› olup uzaysal en yüksek temporal ortalama yo¤unluk olarak tan›mlan›r (SPTA). Di¤er s›k kullan›lan bir ölçü ise uzaysal en yüksek at›m ortalamas›d›r. At›m yo¤unlu¤unun maksimum oldu¤u uzaysal yerleflimdeki ortalama at›m yo¤unlu¤u olarak tan›mlan›r. Birleflik Devletler ‹laç ve G›da ‹daresi kalp uygulamalar›nda ISPTA için iki maksimum izin verilebilir s›n›r belirlemifltir. Ekokardiyografi teknisyenine ultrasona maruz kalman›n potansiyel riskleri ile tan›sal testin yarar›n› dengeleme olana¤› veren; düzenlemifl uygulamaya özel 430 mW/cm2’lik bir limit ve görüntü ç›k›fl› standard› olan 720 mW/cm2’lik limittir.

Ultrasona maruz kalma yo¤unlu¤u ölçümünün major k›s›tlamas›; transduserin ileri do¤ru ç›k›fl›n› ölçerken (örn:suda), zay›flama ve doku ile di¤er etkileflim nedeniyle dokunun gerçek maruz kalmas›n› tahmin etmenin güç olmas›d›r. Bundan baflka dokunun maruz kal›fl› yay›l›m periyotlar›na ve ultrason demetinin belirli bir noktada kalmas›na s›n›rl›d›r. Bunlar›n her ikisi de toplam inceleme süresinden k›sad›r. Tan›sal ultrasonda maruz kalma seviyesini daha iyi tan›mlamak için bu faktörleri birlefltiren di¤er göstergeler gelifltirilmifltir.

Bu ölçüler aras›nda termal indeks (TI) ve mekanik indeks (MI) bulunur.

Yumuflak doku için TI; yay›lan akustik gücün doku ›s›s›n› 1°C art›rmak için gereken güce oran›d›r.: TI = Wp/Wdeg Burada Wp ç›k›fl gücü ve akustik zay›flamadan hesaplanan bir güç parametresi; Wdeg doku ›s›s›n›

26 ■ EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ 1°C art›rmak için gereken tahmini güçtür. Kemik ve kafa kemi¤inin kalp ultrasonundan daha az uygun termal indeksleri vard›r. MI ultrasonun termal olmayan etkilerini (boflluk oluflturma ve di¤er etkiler) tan›mlar. En yüksek seyreltme bas›nc›n›n transduser frekans›n›n kare köküne oran› d›r. Özel tan›mla: MI = [ρr.3 /(fc1/2)] / CMI Burada CMI; 1 M pa MHz-1/2 eflittir. ρr.3 ise Mpa’da zay›flat›lm›fl en yüksek seyreltme bas›nc›, fc ise MHz içinde transduserin merkez frekans›d›r.

1’den küçük MI ve TI genellikle güvenli kabul edilir. Say› büyüdükçe biyolojik etki olas›l›¤› artar. Bu göstergeler sadece bunlar›n 1’in üzerine ç›kabildi¤i cihazlarda gösterilir. Yüksek bir indeksle tan›sal incelemenin yarar›, tan›sal incelemenin zararlar›na karfl› dengelenmelidir. TI, en çok Doppler ve renkli ak›m görüntülemede önem tafl›rken, MI en çok 2D görüntülemede önemlidir.

Biyolojik her hangi bir etki olas›¤› az olsa da mant›kl› yaklafl›m afla¤›daki gibi olmal›d›r: ■ Ekokardiyografi sadece klinik olarak (Bölüm 5 e bak›n›z) gerekiyorsa, onaylanm›fl bir araflt›rma protokolünün parças›ysa veya ö¤retme amac›yla yap›lmal›d›r.

■ Her cihaz›n güç ç›k›fl› ve farkl› modalitelerin (görüntüleme ve Doppler) maruz b›rakma yo¤unlu¤u bilinmelidir.

■ Gerekli verileri alma için güç ç›k›fl› ve maruz kalma süresi mümkün oldu¤unca k›s›tlanmal›d›r.

■ Yeni bilimsel bulgular ve olas› yan etkilerle ilgili veriler konusunda güncel olunmal›d›r.

ÖNER‹LEN KAYNAKLAR 1.

2.

3.

Kremkau FW: Diagnostic Ultrasound:Principles and Instruments, 6nc› bask›. Philadelphia: WB Saunders, 2002.

Ultrason, transduserler, görüntüleme cihazlar›, Doppler etkisi, spektral cihazlar, renkli-Doppler cihazlar, artefaktlar ve güvenlik konulu bölümleri olan temel kitap. Her bölümün çoktan seçmeli sorular olan bir gözden geçirme bölümü de vard›r.Cevaplar› ile beraber kapsaml› bir s›nav bulunmaktad›r.

Geiser EA: Echocardiography: physics and instrumentation.

Skorton DJ, Schelbert HR, Wolf GL, Brundage BH (editörler): Marcus Cardiac Imaging: A Companion to Braunwald’s Heart Disease, 2nci bask›. Philadelphia: WB Saunders, 1996, sayfa, 273-291.

Mükemmel çizimlerin yerald›¤› ekokardiyografide cihaz kullan›m› ile ilgili ileri evre bilgilerin verildi¤i bölüm.

Martin RW: Interaction of ultrasound with tissue, approaches to tissue characterization, and measurement accuracy. Otto CM

(editör): The Practice of Clinical Echocardiography, 2nci bask›.

Philadelphia: WB Saunders, 2002, sayfa 183-201.

Demet desenleri, dokunun ultrason özellikleri, saç›l›m ve ölçüm hatalar›n›n ayr›nt›l› tart›fl›ld›¤› bir bölüm. Klinisyen için mükemmel bir gözden geçirme.87 referans vard›r.

4. Zagzebski JA: Essentials of Ultrasound Physics. St Louis: Mosby, 1996.

Yeni bafllayanlar için ultrason fizi¤inin gözden geçirilmesi.

Aç›k flematik çizimler ve tablolar›n yer ald›¤› k›sa ve öz bir metin. ‹ncelenen konular aras›nda tan›sal ultrason fizi¤i, görüntü depolanmas› ve görüntüleme, Doppler cihazlar› ve biyoetkiler yer almaktad›r. Her bölümde gözden geçirme sorular› yer almaktad›r. Ek olarak önerilen kaynaklar vard›r.

5. Powis RL, Schwartz RA: Practical Doppler Ultrasound for Clinician. Baltimore: Williams & Wilkins,1991.

Doppler ultrason tekniklerini anlatan ayr›nt›l› ancak anlafl›labilir kitap. Temel ultrason prensipleri ve temel s›v› dinamiklerine bir bafllang›ç bölümü de yer almaktad›r.

6. Thomas JD, Rubin DN: Tissue harmonic imaging: why does it work? J Am Soc Echocardiogr 11:803-808,1998.

Doku harmonik görüntülemenin fiziksel temelinin anlafl›l›r çizimlerle tart›fl›lmas›. Kontrast harmonik görüntüleme titreflen mikrokabarc›klarla harmonik frekans oluflturulmas›n› temel al›r. Doku harmonik görüntü ise; ultrason dalgas›n›n dokuda yay›l›m› s›ras›ndaki nonlineer etkileri sonucu oluflur. Doku harmonik görüntü oluflumunda etkili cihaza ba¤l› faktörler aras›nda ise genifl dinamik bir alan, dar bir yay›l›m spektrumu ve keskin bir al›c› filtre yer al›r.

7. Hatle L, Angelsen B: Doppler Ultrasound in Cardiology: Physics, Principles and Clinical Applications, 2nci bask›. Philadelphia: Lea & Febiger, 1985.

Doppler etkisi, kan ak›m fizi¤i, ve klinik Doppler uygulamalar› üzerine mükemmel ve ayr›nt›l› bir sunum.

8. Harris RA, Follett DH, Halliwell M, Wells PNT: Ultimate limits in ultrasonic imaging resolution. Ultrasound Med Biol 17:547558,1991.

Bu problemin teknik ayr›nt›lar› ile ilgilenen okuyucular için ultrason görüntü rezolüsyonunun ayr›nt›l› gözden geçirilmesi; 61 referans vard›r.

9. Skorton DJ, Collins SM, Greenleaf JF, Meltzer RS, ve ark: Ultrasound bioeffects and regulatory issues:an introduction for the echocardiographer .J Am Soc Echocardiogr 1: 240-251, 1988.

Amerikan Ekokardiyografi Cemiyeti Fizik ve Cihazlar komitesinin biyoetkiler ve güvenlik konusunda haz›rlad›¤› mükemmel bir gözden geçirme.

10 .Meltzer RS: Food and Drug Administration ultrasound device regulation: the output display standart, the mechanical index and ultrasound safety. J Am Soc Echocardiogr 9:216-220,1996.

Ultrason biyoetkileri ve boflluk oluflturmas›na ba¤l› biyoetkilerin, ultrason cihaz ç›k›fl›n›n ayarlar›n›n potansiyel etki,avantaj ve dezavantajlar› ile tart›fl›ld›¤› özet bir gözden geçirme.

11. Fowlkes JB, Holland CK: Mechanical bioeffects from diagnostic ultrasound:AIUM consensus statements. J Ultrasound Med 19: 69-72, 2000.

Bölüm 1:Conclusions and recommendations, sayfa 73-76.

Bölüm 2: Definitions and description of nonthermal mechanisms, sayfa 77-84.

Bölüm 3: Selected biological properties of tissues: potential determinants of susceptibility to ultrasound-induced bioeffects, sayfa 85-96.

Bölüm 4: Bioeffects in tissues with gas bodies, sayfa 97-108.

Bölüm 5: Nonthermal bioeffects in the absence of well-defined gas bodies, sayfa 109-119.

Bölüm 6: Mechanical bioeffects in the presence of gas-carrier ultrasound contrast agents, sayfa 120-142 Bölüm 7: Discussion of the mechanical index and other exposure parameters, sayfa 143-148.

Bölüm 8: Clinical relevance, references, sayfa 149-168.

Ultrason güvenlik ve biyoetkiler üzerine AIUM Uzlafl› Gelifltir-

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

12.

13.

14.

15.

me Konferanslar›. 8 bölümdem oluflan ayr›nt›l› dokuman listelendi¤i gibidir.

Frizzell LA: Conclusions regarding biological effects of ultrasound for diagnostically relevant exposures. J Ultrasound Med 13:69-72,1994.

Tan›sal Ultrasonun Güvenlik ve Biyoetkileri üzerine 1992 de yap›lan AIUM konferans›n›n özeti.Mekanik ‹ndeks (M‹) ve Doku Termal ‹ndeks (TT‹) tan›mlar›n› da içermektedir. AIUM web sitesinden (www.aium.org) güncellenmifl klinik bildirilere ulafl›labilir.

Miller DL: Update on safety of diagnostic ultrasonography. J Clin Ultrasound 19:531-540,1991.

Ultrasonun biyoetkileri üzerine okunabilir bir gözden geçirme.39 referans vard›r.

AMA Council on Scientific Affairs: Medical diagnostic ultrasound instrumentation and clinical interpretation: report of the Ultrasonography Task Force. JAMA 265: 1155-1159, 1991.

Tan›sal ultrason üzerine AMA Bilimsel ‹fl Konseyinin raporu. Ultrasonun temel prensipleri ve özellikle ultrason artefaktlar›n›n gözden geçirilmesi.

Barnett SB, Kossoff G, Edwards MJ: Is diagnostic ultrasound safe? Current international consensus on the thermal mechanism.

Med J Aust 160:33-37,1994.

38.5°C’›n alt›ndaki ›s›lara neden olan ultrason etkisinin yan etkisinin olmad›¤› sonuncuna var›lan tan›sal ultrasonun ter-

27

mal etkilerinin gözden geçirilmesi.

16. Henderson J, Wilson K, Jago JR, Whittinhgam TA: A survey of the acoustic outputs of diagnostic ultrasound equipment in current clinical use. Ultrasound in Med Biol 21: 699-705,1995.

Farkl› görüntüleme ve Doppler modalitelerinde 17 taray›c›dan 45 probun oluflturdu¤u maksimum akustik ç›k›fl›n ayr›nt›l› raporu.

17. Abbott JG: Rationale and derivation of the MI and TI: a review.

Ultrasound Med Biol 3:341-441, 1999.

Ultrason cihazlar›nda ç›k›fl görüntü standard›nda kullan›lmak üzere(ODS);mekanik indeks ve termal indeksin ölçüm,hesaplama ve klinik etkilerinin özeti.

18. Barnett SB, Haar GR, Ziskin MC, Rott HD, Duck FA, Maeda K: International recommendations and guidelines for the safe use of diagnostic ultrasound in medicine. Ultrasound Med Biol 26:355-366,2000.

Dünya T›pta ve Biyolojide Ultrason Federasyonu(WFUMB) sponsorlu¤unda yap›lan sempozyumu temel alan; tan›sal ultrasonun güvenli kullan›m› üzerine ulusal ve uluslar aras› önerileri karfl›laflt›ran makale. Birleflik Devlerler G›da ve ‹laç ‹daresi(FDA) taraf›ndan akustik güce özel s›n›rlar getirilmesi, ve güvenlik indekslerinin canl› görüntülemede uygun kullan›m›nda kullan›c› sorumlulu¤una yeni yaklafl›mlar ortaya koyan düzenlemelerin özetini içermektedir.

EKO ‹NCELEMES‹ Temel Prensipler Ses Dalgalar› f = frekans λ = dalgaboyu c = yay›l›m h›z› c = λf Ultrason-Doku Etkileflimi Yans›ma Görüntüleme Saç›l›m Doppler K›r›lma Demet Odaklanmas› Artefaktlar Zay›flama Penetrasyon Çözünme Axiyal Transduser frekans› Bandgeniflli¤i At›m boyu Lateral Derinlik Dikey Derinlik Frame H›z› Derinlik Sektör geniflli¤i Görüntüleme Cihaz Ayarlar› Transduser frekans› Ç›k›fl gücü Kazanç Zaman kazanç karfl›lamas› (TGC) Derinlik Dinamik dizi Sektör geniflli¤i

Doppler Modaliteleri Nab›zl› Spektral görüntü Anatomik yerleflim Sinyal örtüflmesi CW Spektral görüntü Yüksek h›zl› ak›m Dizi belirsizli¤i Renkli Görsel 2D görüntüleme Ölçümler problemli Doppler Denklemi c (ΔF) v= 2FT (cosθ) c= kandaki ses h›z› (1540 m/sn) θ ak›mla kesiflim aç›s› FT =transduser frekans› ΔF =Doppler frekans kaymas› Spektral Doppler Cihaz Ayarlar› Güç ç›k›fl› Al›c› kazanc› Duvar (yüksek geçifl) filtreleri Referans hat kaymas› H›z dizisi Süreç sonras› iflleme Örnek hacim derinli¤i (nab›zl›) Örnek hacim boyu (nab›zl›) Örnek hacim say›s› (HPRF) Ultrason Güvenli¤i Biyoetkiler Termal Boflluk oluflturma Di¤er Ekolar uygun bir flekilde yap›n Ç›k›fl gücü ve maruz kalma yo¤unlu¤unu bilin Mümkün oldu¤unca ç›k›fl gücü ve maruz kalma yo¤unlu¤unu k›s›tlay›n

EKOKARD‹YOGRAF‹DE GÖRÜNTÜ OLUfiUMU VE DOPPLER ANAL‹ZLER‹N‹N PRENS‹PLER‹ ■

29

Doppler Kay›tlar›n›n En ‹yi fiekilde Kullan›m› Yönem

Verilerin en iyi kullan›m flekli

S›k rastlanan artefaktlar

Nab›z

2D ile donmufl imaj Ak›ma paralel Küçük örnek hacim Nyquist limitli velosite skalas› Ölçüm için esas al›nan çizgiyi aliasing için ayarla Düflük duvar filtreleri kullan Gain ve dinamik da¤›l›m› ayarla

Paralel olmayan aç› sebebiyle velositenin düflük tahmini Sinyallerin aliasingi. Nyquist limiti=1/2 nab›z tekrarlama frekans› Sinyal gücü/gürültü

Devaml› Dalga

Nonimaging transdusere odaklanm›fl Ak›ma paralel Ak›m gözlemlenen aral›¤a s›¤acak ve dolduracak flekilde velosite skalas›n› ayarla Yüksek duvar filtreleri kullan Gain ve dinamik da¤›l›m› ayarla

Velositenin düflük tahminine yol açan paralel olmayan aç› Da¤›l›m›n belirsiz olmas› Ifl›n geniflli¤i Geçifl zaman› etkisi

Renkli ak›m

‹lgili ak›m için minimal derinlik ve sektör geniflli¤i kullan (en iyi çerçeve h›z) Gain i rastgele gürültünün hemen alt›na ayarla Renk Skalas› Nyquist limitinde

Gölgelenme Hayali imaj Elektronik kar›flma

Doppler Derecelemesinde Prensipler Metod

Varsay›mlar/Özellikleri

Klinik Uygulama Önerileri

Hacim ak›m SV = CSA X VTI

Laminer ak›m • Düz ak›m profili • CSA ve VTI ayn› anda ölçülmüfl

Velosite-bas›nç iliflkisi ΔP = 4v2 Uzaysal ak›m paternleri

• Ak›m k›s›tlay›c› girifl

Kardiak output • Kapak alan› için devaml›l›k denklemi • Regurjitan ak›m hesaplanmas› • ‹ntrakardiak flantlar, pulmoner-sistemik ak›m oran› • Stenotik kapak gradyan› • Pulmoner bas›nç hesab› • Sol ventrikül dP/Dt • Kapak kaçaklar›n›n ve intrakardiak flantlar›n saptanmas› • Obstürksiyon seviyesinin belirlenmesi • Regurjitan ak›m fliddetinin derecelendirilmesi

• Ak›ma paralel kay›t edilmifl CW Dopler sinyali • Proksimal ak›mlar›n birbirine yaklaflma bölgesi • Giriflte dar ak›m ak›nt›s› (Vena Kontrakta) • Afla¤›ya do¤ru ak›m bozulmas›