ULTRASESİN BİYOFİZİKSELULTRASESİN BİYOFİZİKSELÖZELLİKLERİÖZELLİKLERİ

VEVEULTRASESLE GÖRÜNTÜLEMEULTRASESLE GÖRÜNTÜLEME

Prof. Dr.Prof. Dr.

Mehmet Ali KÖRPINARMehmet Ali KÖRPINAR

ARİTMETİK BİLMECESİ:ARİTMETİK BİLMECESİ:

1)1) 16 – 7 = 0 ??? 16 – 7 = 0 ???

2)2) 72 x 70 = 630 ??? 72 x 70 = 630 ???

3)3) 72 x 70 = 1540 ??? 72 x 70 = 1540 ???

4) 75 x 75 = ???4) 75 x 75 = ???

ULTRASES NEDİR?ULTRASES NEDİR?

• Ses kulağımızın duyabileceği frekans Ses kulağımızın duyabileceği frekans aralığına göre tanımlanır. 20 Hz den küçük aralığına göre tanımlanır. 20 Hz den küçük frekanslı ses dalgalarına frekanslı ses dalgalarına İNFRASESİNFRASES,, 20.000 20.000 Hz den büyük frekanslı ses dalgalarına ise Hz den büyük frekanslı ses dalgalarına ise ULTRASESULTRASES denir. denir.

• Boyuna dalga özelliğindeki ses Boyuna dalga özelliğindeki ses dalgalarının yayılabilmesi için dalgalarının yayılabilmesi için muhakkak yoğun bir ortam muhakkak yoğun bir ortam gerekmektedir.gerekmektedir. Çünkü bir kaynak Çünkü bir kaynak tarafından üretilen basınç değişiminin tarafından üretilen basınç değişiminin iletilebilmesi için yoğun bir ortam gerekir iletilebilmesi için yoğun bir ortam gerekir yani basınç değişimleri boşlukta iletilemez.yani basınç değişimleri boşlukta iletilemez.

• Ses dalgalarının yayılabilirliği ortamların sıkışabilirliği ile Ses dalgalarının yayılabilirliği ortamların sıkışabilirliği ile ters orantılıdırters orantılıdır.. Bu yüzden ses hızı, çok büyük sıkışabilirliği olan Bu yüzden ses hızı, çok büyük sıkışabilirliği olan gazlarda en yavaştır. Sıvılarda, gazlara göre bir yoğunluk artışı ve gazlarda en yavaştır. Sıvılarda, gazlara göre bir yoğunluk artışı ve bununla orantılı olarak sıkışabilirlikte bir azalma söz konusudur. bununla orantılı olarak sıkışabilirlikte bir azalma söz konusudur.

Bu nedenle sıvılarda ve kemik hariç birçok dokuda sesin hızı Bu nedenle sıvılarda ve kemik hariç birçok dokuda sesin hızı

yaklaşık olarak birbirinin aynısı olup, gazlara göre oldukça yüksektir yaklaşık olarak birbirinin aynısı olup, gazlara göre oldukça yüksektir (Havada: 331 m∕sn, (Havada: 331 m∕sn, Civada: 1450 m∕sn, Yağda: 1450 m∕sn, Civada: 1450 m∕sn, Yağda: 1450 m∕sn, Suda (50Suda (5000 C ) : 1540 m∕sn, Beyinde: 1541 m∕sn, C ) : 1540 m∕sn, Beyinde: 1541 m∕sn, Kemikte: 4048 Kemikte: 4048 m∕sn).m∕sn).

• Katı ve sıvılarda ses hızı:Katı ve sıvılarda ses hızı: V = V = K K / / ρ ρ K:K: Katılarda Katılarda Young ModülüYoung Modülü, sıvılarda , sıvılarda Bulk Bulk Modülüdür. Modülüdür. ρ: ρ:

Ortamın yoğunluğudur.Ortamın yoğunluğudur.

• Gazlarda ses hızı:Gazlarda ses hızı: ccpp . . P PV =V =

ccvv .. ρ ρ P:P: gazın basıncı, gazın basıncı, ρ: ρ: gazın yoğunluğu, gazın yoğunluğu, ccpp:: sabit basınçtaki özgül ısı ve sabit basınçtaki özgül ısı ve c cvv:: sabit hacimdeki özgül ısıdır. sabit hacimdeki özgül ısıdır.

Yarasa: 2-110 kHzKöpek: 60 Hz-45 kHzYunus: 0,2-150 kHzBalina: 10-75 kHzFare: 200 Hz - 80 kHzHoroz: 125 Hz-2 kHzKedi: 100 Hz-60 kHz

SİSMİK HAYVANLAR. SİSMİK HAYVANLAR. Çin’de hükümet, hayvanların hareketlerini takip Çin’de hükümet, hayvanların hareketlerini takip

ederek olası depremleri tahmin etmeye çalışacak.ederek olası depremleri tahmin etmeye çalışacak.Çin’de yayımlanan China Daily gazetesi, ülkenin doğusunda yer alan Çin’de yayımlanan China Daily gazetesi, ülkenin doğusunda yer alan

Nankin şehrinde, yedi farklı hayvan çiftliğinin sismik istasyona Nankin şehrinde, yedi farklı hayvan çiftliğinin sismik istasyona dönüştürüldüğünü açıkladı. Bu çiftliklerde görev yapan yetiştiriciler, dönüştürüldüğünü açıkladı. Bu çiftliklerde görev yapan yetiştiriciler,

gün içerisinde hayvanların hareketlerini takip edecek ve gün içerisinde hayvanların hareketlerini takip edecek ve anormal bir durumu karşısında yetkililere bilgi verecek (7.7.2015-anormal bir durumu karşısında yetkililere bilgi verecek (7.7.2015-

Milliyet).Milliyet).

ULTRASES OLUŞUMU VE ULTRASES OLUŞUMU VE PİEZOELEKTRİK ETKİPİEZOELEKTRİK ETKİ

• Ultrases ilk olarak 1894 yılında Ultrases ilk olarak 1894 yılında Mary Curies ve eşi Pierre Mary Curies ve eşi Pierre tarafından, tarafından, PiezoelektrikPiezoelektrik (basınç (basınç elektriklenmesi) özelliği olan elektriklenmesi) özelliği olan kristaller kristaller (Quartz, Tourmaline, (Quartz, Tourmaline, Lityum Sülfat, Kadmiyum Lityum Sülfat, Kadmiyum Sülfat ve Çinko Sülfat) Sülfat ve Çinko Sülfat) yardımı yardımı ile üretildi.ile üretildi.

• Ayrıca son yıllarda Ayrıca son yıllarda yapay seramik yapay seramik kristaller kristaller (Baryum Titanat, Kurşun (Baryum Titanat, Kurşun Titanat) de kullanılmaktadır. Titanat) de kullanılmaktadır.

Piezoelektrik kristale uygulanan basınç Piezoelektrik kristale uygulanan basınç ile oluşan kutuplaşmaile oluşan kutuplaşma

+ + + + ++ + + + +

+ + + ++ + + +

a) Normal b) Kısalmış c) Uzamış a) Normal b) Kısalmış c) Uzamış

Piezoelektrik kuars kristalinde, Piezoelektrik kuars kristalinde, basınç uygulaması sonucu oluşan basınç uygulaması sonucu oluşan

molekülsel kutuplaşmamolekülsel kutuplaşma

+

-

Sinüsoidal elektrik akımının veya manyetik alanın, Sinüsoidal elektrik akımının veya manyetik alanın, kristaller tarafından basınç dalgalarına çevrilmesi ile kristaller tarafından basınç dalgalarına çevrilmesi ile ultrases dalgaları oluşur. ultrases dalgaları oluşur.

Bu işlemi yapan aygıtlara da Bu işlemi yapan aygıtlara da TRANSDÜSERTRANSDÜSER denir. Yani denir. Yani transdüserler bir formdaki enerjiyi bir başka forma transdüserler bir formdaki enerjiyi bir başka forma çevirebilen aygıtlardır.çevirebilen aygıtlardır.

+ + +

- - - -

Ultrases üreten transduserlerin Ultrases üreten transduserlerin metaryellerinde aşağıdaki özellikler metaryellerinde aşağıdaki özellikler

olmalıdırolmalıdır

1- Titreşim modları için piezoelektrik karakteristiklere 1- Titreşim modları için piezoelektrik karakteristiklere sahip olmalı,sahip olmalı,

2- Homojen bir yapıya sahip olmalı,2- Homojen bir yapıya sahip olmalı,

3- Arzu edilen şekil ve büyüklükte çalışılmasına olanak 3- Arzu edilen şekil ve büyüklükte çalışılmasına olanak vermelidir,vermelidir,

4- Sıcaklık nedeniyle özelliklerinde değişim çok az 4- Sıcaklık nedeniyle özelliklerinde değişim çok az olmalı, olmalı,

5- İç direnci mümkün olduğu kadar düşük olmalı,5- İç direnci mümkün olduğu kadar düşük olmalı,

6- Fiziksel ve Kimyasal özelliklerini uzun süre muhafaza 6- Fiziksel ve Kimyasal özelliklerini uzun süre muhafaza etmeli, etmeli,

ETKİLEŞİM ETKİLEŞİM İŞLEMLERİİŞLEMLERİ

Çeşitli tiplerde Ultrasonik Transduserler Çeşitli tiplerde Ultrasonik Transduserler vardır.vardır.

Bunlar:Bunlar:• PİEZOELEKTRİK TRANSDUSERLER (10 kHz ile 20 PİEZOELEKTRİK TRANSDUSERLER (10 kHz ile 20

GHz arası)GHz arası) • MAGNETOSTRİKTİVE TRANSDUSERLER ( 100 kHz ) MAGNETOSTRİKTİVE TRANSDUSERLER ( 100 kHz )

• MEKANİKSEL TRANSDUSERLER ( 50 kHz de sirenler MEKANİKSEL TRANSDUSERLER ( 50 kHz de sirenler gibi)gibi)

• ELEKTROMAGNETİK TRANSDUSERLER ( 50 kHz için ) ELEKTROMAGNETİK TRANSDUSERLER ( 50 kHz için )

• ELEKTROSTATİK TRANSDUSERLER ( 100 MHz ELEKTROSTATİK TRANSDUSERLER ( 100 MHz üstünde )üstünde )

Metabolik transduserlerMetabolik transduserler

TRANSDUSERLERDE REZONANSTRANSDUSERLERDE REZONANS

• Kristalin içinde, geriye yansıyan enerjinin, Kristalin içinde, geriye yansıyan enerjinin, yeni titreşimlerle oluşan girişimi sonucu yeni titreşimlerle oluşan girişimi sonucu transduser içinde STATİK BASINÇ dalgaları transduser içinde STATİK BASINÇ dalgaları oluşturur. oluşturur.

• Bu bir rezonans olayıdır. Eğer kristal iki ucu Bu bir rezonans olayıdır. Eğer kristal iki ucu kapalı bir boru gibi düşünülürse oluşacak kapalı bir boru gibi düşünülürse oluşacak rezonans için kristalin kalınlığı (rezonans için kristalin kalınlığı (ll), yarım dalga ), yarım dalga boyunun tek sayılarla ifade edilen tam boyunun tek sayılarla ifade edilen tam katlarına eşit olmalıdır. katlarına eşit olmalıdır. ll = (2n-1) . λ / 2 = (2n-1) . λ / 2 ( n= 1,2,3...) olmalıdır. ( n= 1,2,3...) olmalıdır.

• Bu ifadeye göre trandüserin temel rezonans Bu ifadeye göre trandüserin temel rezonans frekansı (f), n= 1 ve (v) ultrasesin ortamdaki frekansı (f), n= 1 ve (v) ultrasesin ortamdaki hızı olmak koşuluyla; hızı olmak koşuluyla; f = v / 2 f = v / 2 ll dir. dir.

• Ultrasesin değişik ortamlardan Ultrasesin değişik ortamlardan yansımasını sağlayan yani ortamın yansımasını sağlayan yani ortamın yansıtıcı özelliğine yansıtıcı özelliğine AKUSTİK AKUSTİK EMPEDANSEMPEDANS denir. denir.

Ayrıca akustik empedans (Z) Ayrıca akustik empedans (Z) ortamların akustik momentidir ortamların akustik momentidir şeklinde de tanımlanabilir. şeklinde de tanımlanabilir.

Z = v . dZ = v . d

v:v: ortamdaki sesin hızı, ortamdaki sesin hızı,

d:d: ortamın yoğunluğu, ortamın yoğunluğu,

2

2 1

2 1

z z%yansıma .100

z z

1 2

2 1

4z z%kırınım x100

z z

Ultrases kullanımı sırasında görüldüğü gibi oluşacak

yansıma, yayılma, kırınma için ortamın akustik empedanslarını bilmek

yeterlidir.

• Yansıma düzlemine gelenYansıma düzlemine gelen ( I ( Ii i ),), yansıyan yansıyan ( I( Irr ) ) ve ve kırılmaya uğrayan kırılmaya uğrayan ( I( It t ) ) ses dalgalarıdır.ses dalgalarıdır.

• Eğer iki ortamın akustik empedansları eşit ise yansıma Eğer iki ortamın akustik empedansları eşit ise yansıma olmayacaktır. Bu durumu geçekleştirmek için hedef olmayacaktır. Bu durumu geçekleştirmek için hedef dokuların ultrasesle ışınlaması sırasında deri ile dokuların ultrasesle ışınlaması sırasında deri ile prop arasına, akustik empedansı derinin akustik prop arasına, akustik empedansı derinin akustik empedansına eşdeğer olan bir krem veya özel empedansına eşdeğer olan bir krem veya özel eriyikler sürülmektedir.eriyikler sürülmektedir.

• Böylece deri ile prop arasında kalan eriyikler, Böylece deri ile prop arasında kalan eriyikler, ultrasesin tam yansımasına neden olan hava ultrasesin tam yansımasına neden olan hava kabarcıklarını ortadan kaldırmış olacaklardır. Probun kabarcıklarını ortadan kaldırmış olacaklardır. Probun (transduserin) diğer yüzünün hava ile temasta olması, (transduserin) diğer yüzünün hava ile temasta olması, transdüser yüzeyinde hemen hemen bir tam yansıma transdüser yüzeyinde hemen hemen bir tam yansıma oluşmasını sağlar.oluşmasını sağlar.

UTRASES PROBUUTRASES PROBU

• Ultrases ışımasının, yayılma Ultrases ışımasının, yayılma doğrultusuna dik olacak şekilde, doğrultusuna dik olacak şekilde, birim alandan geçen miktarına birim alandan geçen miktarına ULTRASESİN ŞİDDETİULTRASESİN ŞİDDETİ denir. Bu denir. Bu şiddet;şiddet; 2

2 2 pI 2 f .d.v.A

2.d.v

birimi: watt/m2A: ses dalgalarının genliği, P: basınç genliği, v: sesin

hızı, d: ortamın yoğunluğu, f: frekans

Ultrases şiddetinin uzaklıkla Ultrases şiddetinin uzaklıkla değişimideğişimi

• rr11 ve r ve r22 yarıçaplı iki küresel ses dalgasının şiddetleri I yarıçaplı iki küresel ses dalgasının şiddetleri I11

ve Ive I22 ve alanları A ve alanları A11 ve A ve A22 ise her dalganın gücü: ise her dalganın gücü:

PP11 = A = A11 . I. I11 = 4 ∏ r = 4 ∏ r11²².. I I11 ve ve

PP22 = A = A22 . I . I22 = 4 ∏ r = 4 ∏ r22²².. I I22 dir. dir.

• Aynı kaynaklı iki küresel dalganın rAynı kaynaklı iki küresel dalganın r11 ve r ve r22 yarıçapları yarıçapları arasındaki enerji kaybı önemsiz olduğu için Parasındaki enerji kaybı önemsiz olduğu için P11 ≈ P ≈ P22

alınabilir vealınabilir ve

II11 r r22²² = = elde edilmiş elde edilmiş

olur.olur.

II22 r r11²²

Ultrases dalgasının Ultrases dalgasının şiddetinin değişim bölgelerişiddetinin değişim bölgeleri

a) Yakın bölgea) Yakın bölge (FRESNEL BÖLGESİ):(FRESNEL BÖLGESİ): Ultrases ışın şiddeti bu bölgede uniform bir dağılım gösterir. Ultrases ışın şiddeti bu bölgede uniform bir dağılım gösterir.

Bu bölgenin uzunluğu, yani son maksimum ışın şiddetinin Bu bölgenin uzunluğu, yani son maksimum ışın şiddetinin bulunduğu son nokta:bulunduğu son nokta:

formüiü ile belirlenir. Burada formüiü ile belirlenir. Burada r: r: Transduserin çapı, Transduserin çapı, λ = λ = Ultrases ışınının Ultrases ışınının

dalga boyudur.dalga boyudur.

b) Uzak Bölgeb) Uzak Bölge (FRAUNHOFER BÖLGESİ):(FRAUNHOFER BÖLGESİ): Frensel bölgesinin ötesinde olan bu bölgede ışınlar yatay Frensel bölgesinin ötesinde olan bu bölgede ışınlar yatay

dağılıma tabidir. Bu bölge dışında Ultrases ışınlar ıraksımaya ve dağılıma tabidir. Bu bölge dışında Ultrases ışınlar ıraksımaya ve saçılmaya başlar. saçılmaya başlar.

Oluşan ıraksama:Oluşan ıraksama:

θ = θ = dağılma açısıdır. dağılma açısıdır. formülü ile açıklanmaktadır.formülü ile açıklanmaktadır.

2

max

rX

Sin θ = 0,61 λ r

Ultrasesin soğurulmasıUltrasesin soğurulması

• Doku üzerine gönderilen ultrases ışınının belli Doku üzerine gönderilen ultrases ışınının belli bir kısmı ortamın viskozitesinin yenilmesi bir kısmı ortamın viskozitesinin yenilmesi sırasında soğurularak harcanır. Soğurulan sırasında soğurularak harcanır. Soğurulan ultrases miktarı, dokunun derinliği (x) ve ultrases miktarı, dokunun derinliği (x) ve ışının frekansı ile doğru orantılıdır. Ultrases ışının frekansı ile doğru orantılıdır. Ultrases şiddet değişimi exponansiyeldir. Oluşan şiddet değişimi exponansiyeldir. Oluşan değişim förmülü:değişim förmülü:

II2 2 = I= I11 . e . e – x.α– x.α

α:α: cm’deki soğurma katsayısı, cm’deki soğurma katsayısı, x: x: derinlik’dir.derinlik’dir.

• Soğurma katsayısı için: Soğurma katsayısı için: α = ( 0,1151 / v ) . α = ( 0,1151 / v ) . II verilmektedir . Birimi de : (dB/sn) verilmektedir . Birimi de : (dB/sn)

Girginlik ve yarılanma kalınlığıGirginlik ve yarılanma kalınlığı

• Şiddet değişimi sırasında, Şiddet değişimi sırasında, α.x = 1α.x = 1 yapan yapan derinliğe ortamın derinliğe ortamın GİRGİNLİĞİGİRGİNLİĞİ denir. denir. Bu sırada Ultrasesin şiddeti, ilk Bu sırada Ultrasesin şiddeti, ilk şiddetinin şiddetinin e = 2,71e = 2,71’de birine düşmüş ’de birine düşmüş demektir.demektir.

• Ayrıca Nükleer Tıp ve Radyolojide Ayrıca Nükleer Tıp ve Radyolojide

kullanılan, ışının soğurulmasını kullanılan, ışının soğurulmasını tanımlayan ve gelen ışın şiddetini yarıya tanımlayan ve gelen ışın şiddetini yarıya indiren soğurucu kalınlığına indiren soğurucu kalınlığına YARILANMA KALINLIĞIYARILANMA KALINLIĞI denir denir

Çeşitli dokularda ve kanda Çeşitli dokularda ve kanda YARILANMA ve GİRGİNLİKYARILANMA ve GİRGİNLİK

ULTRASESİN ETKİLERİULTRASESİN ETKİLERİ

1) Isı etkisi:1) Isı etkisi:• Ultrasesle ışınlanmış bir dokuda oluşan sıcaklık Ultrasesle ışınlanmış bir dokuda oluşan sıcaklık

artımı;artımı; a) Dokunun soğurma katsayısına,a) Dokunun soğurma katsayısına, b) Dokuya giren ultrases enerji miktarına b) Dokuya giren ultrases enerji miktarına

(kullanılan ışının devamlı veya aralıklı olmasına, ışın (kullanılan ışının devamlı veya aralıklı olmasına, ışın şiddetinin dağılımına),şiddetinin dağılımına),

c) Ultrases dalgalarının frekansına,c) Ultrases dalgalarının frekansına, d) Hedef dokunun önünde ve arkasında d) Hedef dokunun önünde ve arkasında

bulunan kuvvetli yansıtıcı dokuların varlığına bağlıdır.bulunan kuvvetli yansıtıcı dokuların varlığına bağlıdır.

• Hedef doku içinde yayılan Ultrases dalgasının taşıdığı Hedef doku içinde yayılan Ultrases dalgasının taşıdığı enerji, dokuda sıcaklık artımına neden olur. Birim enerji, dokuda sıcaklık artımına neden olur. Birim hacımdaki dokuda ısı oluşum oranı (Q . V) :hacımdaki dokuda ısı oluşum oranı (Q . V) :

Q . V = 2 . α . IQ . V = 2 . α . I burada; burada; α: soğurma katsayısı, I: ultrases şiddetidir.α: soğurma katsayısı, I: ultrases şiddetidir.

2) Mekaniksel ve kavitasyon 2) Mekaniksel ve kavitasyon etkisi:etkisi:• Ultrasesin uygun koşullar altında oluşturacağı Ultrasesin uygun koşullar altında oluşturacağı

mekaniksel kuvvet, ultrases titreşimi nedeniyle mekaniksel kuvvet, ultrases titreşimi nedeniyle makro moleküllerde ve membran yapılarında makro moleküllerde ve membran yapılarında yırtılmalar ve kopmalar oluşturmaktadır.yırtılmalar ve kopmalar oluşturmaktadır.

• Ancak Ultrases dalgalarının ürettiği mekaniksel Ancak Ultrases dalgalarının ürettiği mekaniksel kuvvetlerin oluşturduğu en büyük hasar, içinde kuvvetlerin oluşturduğu en büyük hasar, içinde gaz veya buhar olan küçük kabarcıkların gaz veya buhar olan küçük kabarcıkların (KAVİTASYON)(KAVİTASYON) birleşmesi sonucu ortaya birleşmesi sonucu ortaya çıkan şok dalgaları ve kesikli dalgalardır. çıkan şok dalgaları ve kesikli dalgalardır.

İçinde gaz veya buhar olan küçük kabarcıklar İçinde gaz veya buhar olan küçük kabarcıklar (KAVİTASYON)(KAVİTASYON)

3) Biyolojik etkisi:3) Biyolojik etkisi: Yeteri kadar enerji yüklü ultrases ışını herhangi Yeteri kadar enerji yüklü ultrases ışını herhangi

bir bir biyolojik yapıya yöneltilirse ya ısınma ya bir bir biyolojik yapıya yöneltilirse ya ısınma ya da kavitasyonla haraplanma ve ya her iki etki da kavitasyonla haraplanma ve ya her iki etki birlikte oluşabilir. MHz seviyesinde bir ultrases birlikte oluşabilir. MHz seviyesinde bir ultrases dalgasıyla ışınlanmış;dalgasıyla ışınlanmış;a) İzole edilmiş makromoleküllerde,a) İzole edilmiş makromoleküllerde,

b) Enzimlerde,b) Enzimlerde,

c) Membranlar ve hücre içi organellerde c) Membranlar ve hücre içi organellerde

yaşama süresi, morfolojik değişimler, yaşama süresi, morfolojik değişimler, biyokimyasal, hareketsel ve genetik değişimler biyokimyasal, hareketsel ve genetik değişimler gözlenmiştir.gözlenmiştir.

ULTRASESİN KULLANIMIULTRASESİN KULLANIMI

1- Endüstride kullanımı (20-60 kHz):1- Endüstride kullanımı (20-60 kHz):

a) a) Havada yayılabilirliği nedeniyle:Havada yayılabilirliği nedeniyle: Hırsıza karşı alarm yapımında, Hırsıza karşı alarm yapımında, kemirici hayvanların uzaklaştırılmasında,kemirici hayvanların uzaklaştırılmasında,

b) b) Sıvıda yayılabilirliği nedeniyle:Sıvıda yayılabilirliği nedeniyle: Kavitasyonsuz olarak derinlik Kavitasyonsuz olarak derinlik ölçümlerinde, sonar ve radar olarak hedef tayinlerinde,ölçümlerinde, sonar ve radar olarak hedef tayinlerinde,

c) c) Katılarda yayılabilirliği nedeniyle:Katılarda yayılabilirliği nedeniyle: Metal ve plastik kaynak Metal ve plastik kaynak yapımında, üretimde kalite kontrolünde, yapımında, üretimde kalite kontrolünde,

ULTRASONİK ULTRASONİK UZAKLAŞTIRICIUZAKLAŞTIRICI

2- Medikal alanda kullanımı (102- Medikal alanda kullanımı (1033-10-1055 KHz)KHz)

• a) Diagnostik (tanısal) olarak:a) Diagnostik (tanısal) olarak: Ultrases diğer tanı Ultrases diğer tanı sistemlerine göre yumuşak dokuları da sistemlerine göre yumuşak dokuları da görüntüleyebilmesi ve iyonize edici etkisinin olmayışı görüntüleyebilmesi ve iyonize edici etkisinin olmayışı gibi özellikleri nedeniyle son 20 yılda çok geliştirildi. gibi özellikleri nedeniyle son 20 yılda çok geliştirildi. Bilgisayar teknolojisinin katkısı ile gelişen değişik Bilgisayar teknolojisinin katkısı ile gelişen değişik modlar yardımıyla görüntüleme aygıtı olarak modlar yardımıyla görüntüleme aygıtı olarak kullanmaktadır.kullanmaktadır.

• b) Terapötik (tedavisel) olarak:b) Terapötik (tedavisel) olarak: Fizyoterapi Fizyoterapi uygulamalarında, cerrahide, uygulamalarında, cerrahide, hipertermi etkisi hipertermi etkisi ile ile kanserli hücrelerin yok edilmesinde, kanserli hücrelerin yok edilmesinde, kemiklerin kemiklerin kaynamasında, dişçilikte oyuk açımında, gözde kaynamasında, dişçilikte oyuk açımında, gözde katarakt tedavisinde, böbrek taşlarının katarakt tedavisinde, böbrek taşlarının parçalanmasında, kan akımının ölçülmesinde v.s. parçalanmasında, kan akımının ölçülmesinde v.s. kullanılmaktadır.kullanılmaktadır.

ULTRASESİN HİPERTERMİ ETKİSİ ULTRASESİN HİPERTERMİ ETKİSİ

HIFU (High intensity focused HIFU (High intensity focused ultrasound) sisteminin ana ultrasound) sisteminin ana

parametreleri, parametreleri, • Tedavi için hedef dokuda ideal odaklanma Tedavi için hedef dokuda ideal odaklanma

boyutları: boyutları: 1,1 mm X 5,6 mm 1,1 mm X 5,6 mm • Lokal bölgede Ultrases şiddet değişimi: Lokal bölgede Ultrases şiddet değişimi:

5.000 W/cm5.000 W/cm22 ile 25.000 W/cm ile 25.000 W/cm22 • Tedavi frekans aralığı: 0.8 MHz ile 2.4 MHz Tedavi frekans aralığı: 0.8 MHz ile 2.4 MHz

arasında,arasında,• Hedef organda hareketle oluşan Hedef organda hareketle oluşan

yoğunlaşma hatasıyoğunlaşma hatası: ± 1 mm dir.: ± 1 mm dir.• Sistemin gürültü düzeyi: ≤ 65 dB (A) dır.Sistemin gürültü düzeyi: ≤ 65 dB (A) dır.• Parametrelerin kontrolü Real - time Parametrelerin kontrolü Real - time

görüntüleme ile yapılıyor,görüntüleme ile yapılıyor,• 1 saniyede hedef dokudaki sıcaklık artımı 1 saniyede hedef dokudaki sıcaklık artımı

65-10065-10000 C C oluyor oluyor

HIFU UYGULAMASININ HIFU UYGULAMASININ ŞEMATİK GÖSTERİMİŞEMATİK GÖSTERİMİ

Jinekoloji Kongresi’nde en büyük ilgiyi, Jinekoloji Kongresi’nde en büyük ilgiyi, ses dalgasıyla ameliyatsız miyom ses dalgasıyla ameliyatsız miyom

tedavisi gördü (07.04.2011)tedavisi gördü (07.04.2011)

Sol görüntüde böbrekte bulunan büyük Sol görüntüde böbrekte bulunan büyük ttüümorün, 12 gün HIFU uygulama sonrası morün, 12 gün HIFU uygulama sonrası

durumu sağdadurumu sağda

ÖRNEK PROBLEMLERÖRNEK PROBLEMLER

1-1- Duyulabilen frekans aralığındaki (20- Duyulabilen frekans aralığındaki (20-20.000 Hz) ses dalgalarının dalga boylarını 20.000 Hz) ses dalgalarının dalga boylarını bulunuz. (Havada ses hızı: v= 343 m/sn)bulunuz. (Havada ses hızı: v= 343 m/sn)Kullanılacak formül: Kullanılacak formül: v = λ . fv = λ . f

2-2- Bir jet uçağının ses şiddeti 102W/m Bir jet uçağının ses şiddeti 102W/m22 dir (30 dir (30 m uzaklıkta iken). Bu uçaktan 5000 m m uzaklıkta iken). Bu uçaktan 5000 m uzaklıktaki ses şiddeti ve şiddet seviyesi uzaklıktaki ses şiddeti ve şiddet seviyesi (dB) nedir?(dB) nedir?Kullanılacak formüller: Kullanılacak formüller: I I22 = I = I11 . (r . (r11

22 / r / r2222 ) )

veve β = 10 . log I / I β = 10 . log I / I0 0 3-3- 2 m uzaklıktaki bir motorsikletin şiddet 2 m uzaklıktaki bir motorsikletin şiddet

seviyesi 90 dB dir. Ne kadar uzakta olursa seviyesi 90 dB dir. Ne kadar uzakta olursa şiddet seviyesi 60 dB olur? ( 90 dB= 10şiddet seviyesi 60 dB olur? ( 90 dB= 10-3-3 W/mW/m22, 60 dB= 10, 60 dB= 10-6-6 W/m W/m22 ) )

4-4- Bir yarasanın algıladığı ULTRASES dalgasının frekansı 105 Bir yarasanın algıladığı ULTRASES dalgasının frekansı 105 Hz dir. Bu dalganın havadaki dalga boyunu bulunuz. Hz dir. Bu dalganın havadaki dalga boyunu bulunuz. (Havadaki ses hızı: v= 343 m/sn) (Havadaki ses hızı: v= 343 m/sn)

5-5- Şiddet seviyesi 80 dB olan bir ses dalgasının, alanı 0,6.10 Şiddet seviyesi 80 dB olan bir ses dalgasının, alanı 0,6.10 --

44 m m2 2 olan bir kulak zarına geldiğinde 3 dakika içinde ne olan bir kulak zarına geldiğinde 3 dakika içinde ne kadarlık bir enerji absorbe edilebilir? (80 dB= 10-4 W/mkadarlık bir enerji absorbe edilebilir? (80 dB= 10-4 W/m22))Kullanılacak formül: Kullanılacak formül: E = I . A . t E = I . A . t

6- 6- Ultrases dalgası Tıp’ta ve teknolojide pekçok alanda Ultrases dalgası Tıp’ta ve teknolojide pekçok alanda kullanılmaktadır. Bunun avantajlarından bir tanesi de, kullanılmaktadır. Bunun avantajlarından bir tanesi de, insan kulağı için hiç bir zararı olmadan kullanılmasıdır. insan kulağı için hiç bir zararı olmadan kullanılmasıdır. Şiddeti I=105 W/mŞiddeti I=105 W/m2 2 olan bir ultrases dalgasının; olan bir ultrases dalgasının;a) Şiddet seviyesini,a) Şiddet seviyesini,b) 1 cmb) 1 cm22 lik alana 1 dakikada ne kadarlık bir enerji lik alana 1 dakikada ne kadarlık bir enerji vereceğeini,vereceğeini,c) Havada ve suda basınç amplitüdü(genliği)’nü bulunuz.c) Havada ve suda basınç amplitüdü(genliği)’nü bulunuz.

(suda ses hızı: v= 1498 m/sn, suyun yoğ: d= 996 (suda ses hızı: v= 1498 m/sn, suyun yoğ: d= 996 kg/mkg/m33))Kullanılacak formül: Basınç amplütüdü için: Kullanılacak formül: Basınç amplütüdü için: A = I . 2 . d . A = I . 2 . d . vv

ULTRASESLE GÖRÜNTÜLENMEULTRASESLE GÖRÜNTÜLENME

• TRANSDUSER:TRANSDUSER: Tranduser Ultrases dalgalarını üretip hem Tranduser Ultrases dalgalarını üretip hem gönderici hem de alıcı olarak hareket eder. İçinde gönderici hem de alıcı olarak hareket eder. İçinde transduserinde bulunduğu proplar uygulama amacına uygun transduserinde bulunduğu proplar uygulama amacına uygun olarak çeşitli şekil ve büyüklükte yapılmışlardır (Lineer, Fazlı olarak çeşitli şekil ve büyüklükte yapılmışlardır (Lineer, Fazlı ve Konveks proplar, intraoperatif proplar, intrakorporal ve Konveks proplar, intraoperatif proplar, intrakorporal proplar, transözafegal proplar, puncturing proplar ). proplar, transözafegal proplar, puncturing proplar ). Transduserler iki amaçla kullanılır.Transduserler iki amaçla kullanılır.

1)YAYINLAYICI (sender):1)YAYINLAYICI (sender): Transduser tarafından yayınlanan Transduser tarafından yayınlanan Ultrases dalgalarının frekans ve süresini kontrol eder.Ultrases dalgalarının frekans ve süresini kontrol eder.

2) ALICI (Receiver):2) ALICI (Receiver): Transduser içinde tekrar elektrik Transduser içinde tekrar elektrik impulslarına dönüştürülen geri dönüş ekoları alıcı tarafından impulslarına dönüştürülen geri dönüş ekoları alıcı tarafından toplanır.toplanır.

SİNYAL AMPLİFİKATÖRÜ:SİNYAL AMPLİFİKATÖRÜ: Alıcı ile katot ışını tüpü arasına yerleştirilen sinyal Alıcı ile katot ışını tüpü arasına yerleştirilen sinyal amplifikatörü alıcıdan gelen sinyalin voltajını arttırır.amplifikatörü alıcıdan gelen sinyalin voltajını arttırır.

KATOT IŞINI TÜPÜ (EKRAN):KATOT IŞINI TÜPÜ (EKRAN): Geri dönen ve amplifiye edilmiş eko impulslarını alır. İşlem Geri dönen ve amplifiye edilmiş eko impulslarını alır. İşlem görmüş olan bu impulslar katot ışını tüpünde yada görmüş olan bu impulslar katot ışını tüpünde yada osiloskopta görüntü oluştururlar.osiloskopta görüntü oluştururlar.

BİLGİSAYARLA GELEN BİLGİLERİN BİLGİSAYARLA GELEN BİLGİLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ:DEĞERLENDİRİLMESİ: Hedef dokudan gelen yansımalar son yıllarda çok Hedef dokudan gelen yansımalar son yıllarda çok geliştirilen bilgisayarlar yardımı ile ekranda dondurulup geliştirilen bilgisayarlar yardımı ile ekranda dondurulup aynı anda hem diğer kesitlerle kıyaslama olanağı veriyor aynı anda hem diğer kesitlerle kıyaslama olanağı veriyor hem de yapay renklendirme ile hedef dokunun daha kolay hem de yapay renklendirme ile hedef dokunun daha kolay ayırt edilmesine olanak veriyor. Ayrıca ekranda hedef ayırt edilmesine olanak veriyor. Ayrıca ekranda hedef dokunun fiziksel özellikleri hakkında da bilgi vermektedir.dokunun fiziksel özellikleri hakkında da bilgi vermektedir.

GÖRÜNTÜLEME TEKNİKLERİGÖRÜNTÜLEME TEKNİKLERİ

• A- MODU (AMPLITUDE MODULATION):A- MODU (AMPLITUDE MODULATION): Hem puls gönderici ve hemde puls alıcısı özelliğinde Hem puls gönderici ve hemde puls alıcısı özelliğinde olan transduser hedef dokulardan gelen yansımaları olan transduser hedef dokulardan gelen yansımaları algılar ve onları genlikler şeklinde ekranda belirtir. algılar ve onları genlikler şeklinde ekranda belirtir. Oluşan genliklerin sayısı, şekli ve büyüklüğü araştırılan Oluşan genliklerin sayısı, şekli ve büyüklüğü araştırılan yapı hakkında bilgi verir.yapı hakkında bilgi verir.

• B- MODU (BRIGHTNESS B- MODU (BRIGHTNESS MODULATION):MODULATION):

Hedef dokulardan alınan yansımalar, Hedef dokulardan alınan yansımalar, parlak noktaların lineer bir serisi olarak parlak noktaların lineer bir serisi olarak ekranda ifade edilir. Genliği büyük olan ekranda ifade edilir. Genliği büyük olan yansımalar daha parlaktır.yansımalar daha parlaktır.

• M- MODU (MOTION MODE) veya T-M (TIME-M- MODU (MOTION MODE) veya T-M (TIME-MOTION) MODU:MOTION) MODU:

B- Modunda alınan veriler, düşey eksen doku B- Modunda alınan veriler, düşey eksen doku derinliği ve yatay eksen zaman olmak üzere derinliği ve yatay eksen zaman olmak üzere ekranda iki boyutla gösterilmektedir.ekranda iki boyutla gösterilmektedir. Genelde Genelde

hareketli organların izlenmesinde kullanılır.hareketli organların izlenmesinde kullanılır.

• C-MODU TEKNİĞİ (CONSTANT DEPTH):C-MODU TEKNİĞİ (CONSTANT DEPTH):

Sabit derinlikteki hedef dokuların B- Sabit derinlikteki hedef dokuların B- Modunda 90 lik açıyla izlenmesi tekniğidir.Modunda 90 lik açıyla izlenmesi tekniğidir.

• GRİ-SKALA GÖRÜNTÜLEMESİ:GRİ-SKALA GÖRÜNTÜLEMESİ:

B-Modunda yapılan taramaları fosfor B-Modunda yapılan taramaları fosfor yüzeyli osiloskop ekranına kaydetmek için yüzeyli osiloskop ekranına kaydetmek için EŞİK DEĞER EŞİK DEĞER deteksiyonu kullanılır. Yani deteksiyonu kullanılır. Yani belli bir genliğin üzerindeki yansımalar belli bir genliğin üzerindeki yansımalar ekranda belli bir renkle ifade edilirken, ekranda belli bir renkle ifade edilirken, daha az şiddetteki yansımalar ekranda hiç daha az şiddetteki yansımalar ekranda hiç görülmezler. Ekran rengi grinin tonları görülmezler. Ekran rengi grinin tonları halinde olup, yüksek şiddette olan halinde olup, yüksek şiddette olan yansımalar koyu gri, düşük şiddetteki yansımalar koyu gri, düşük şiddetteki yansımalar ise açık gri renkte görünürler.yansımalar ise açık gri renkte görünürler.

• REAL-TIME SCANNING:REAL-TIME SCANNING: Gerçek zaman Gerçek zaman tarayıcıları genellikle ya bir dönen transduseri ya tarayıcıları genellikle ya bir dönen transduseri ya da transduserlerin da transduserlerin LİNEERLİNEER sıralanmış dizilerini sıralanmış dizilerini kullanırlar.Gerçek-zaman tarama sistemleri:kullanırlar.Gerçek-zaman tarama sistemleri:

1- Parabolik akustik ayna sistemi:1- Parabolik akustik ayna sistemi: Şekilde Şekilde görüldüğü gibi parabolik aynanın odak noktasına görüldüğü gibi parabolik aynanın odak noktasına yerleştirilen transduserlerin oluşturduğu ultrases yerleştirilen transduserlerin oluşturduğu ultrases ışınları aynadan asal eksene paralel olarak yansır ışınları aynadan asal eksene paralel olarak yansır ve istenilen hedefe doğru yönlendirilir.ve istenilen hedefe doğru yönlendirilir.

2- a) 2- a) Lineer Transduser dizili sistem:Lineer Transduser dizili sistem: Paralel Ultrases ışınları oluşturmak için bir Paralel Ultrases ışınları oluşturmak için bir dizi transduser alt alta sıralanmıştır. dizi transduser alt alta sıralanmıştır. Şekilde görüldüğü gibi dizilen Şekilde görüldüğü gibi dizilen transduserler yardımı ile yaklaşık 60 bilgi transduserler yardımı ile yaklaşık 60 bilgi çizgisi oluşturulabilir.çizgisi oluşturulabilir.

b) b) Fazlı Lineer Tranduser sistemi:Fazlı Lineer Tranduser sistemi: Herbir Herbir transduserden yayınlanan ultrases ışınları transduserden yayınlanan ultrases ışınları elektronik düzenleme ile fazlandırılabilir. elektronik düzenleme ile fazlandırılabilir. Böylece oluşan ultrases dalgası değişik Böylece oluşan ultrases dalgası değişik derinliklere odaklanabilirderinliklere odaklanabilir

ULTRASOUND’UN TARİHSEL ULTRASOUND’UN TARİHSEL GELİŞİMİGELİŞİMİ

(1947, KARL DUSSIK)(1947, KARL DUSSIK)

ULTRASOUND’UN TARİHSEL ULTRASOUND’UN TARİHSEL GELİŞİMİGELİŞİMİ

1954-1954-57 57

KLİNİK UYGULAMADA KULLANILAN KLİNİK UYGULAMADA KULLANILAN ULTRASES AYGITIULTRASES AYGITI

ULTRASESLE GÖRÜNTÜLEMENİN ULTRASESLE GÖRÜNTÜLEMENİN TIPTA KULLANILMASITIPTA KULLANILMASI

RADYOLOJİDE:RADYOLOJİDE:• KARINDA;KARINDA; arter ve venlerin incelenmesinde, karaciğer, safra kesesi, arter ve venlerin incelenmesinde, karaciğer, safra kesesi,

pankreas, dalak ve böbreğin lateral-medial-sagital-interkostal kesitlerdeki pankreas, dalak ve böbreğin lateral-medial-sagital-interkostal kesitlerdeki görünümlerinin elde edilmesinde, görünümlerinin elde edilmesinde,

• BAYANLARIN GÖĞÜSLERİNİNBAYANLARIN GÖĞÜSLERİNİN; anatomik incelenmesinde mamografi ile ; anatomik incelenmesinde mamografi ile birlikte birlikte kesin teşhise yönelik kesin teşhise yönelik olarak ULTRASES'le görüntüleme olarak ULTRASES'le görüntüleme kullanılmaktadır.kullanılmaktadır.

JİNEKOLOJİDE:JİNEKOLOJİDE:• VAGİNANINVAGİNANIN; iltihaplanmasında, patolojisinin tesbitinde, konjenital ; iltihaplanmasında, patolojisinin tesbitinde, konjenital

anomolilerin belirlenmesinde, hematokolposun saptanmasında, anomolilerin belirlenmesinde, hematokolposun saptanmasında, tümörlerin tesbitinde,tümörlerin tesbitinde,

• UTERUSUN;UTERUSUN; anotomik yapısının incelenmesinde, patolojisinin tesbitinde, anotomik yapısının incelenmesinde, patolojisinin tesbitinde, konjenital anomolilerin belirlenmesinde, miyom ve tümörlerin konjenital anomolilerin belirlenmesinde, miyom ve tümörlerin belirlenmesinde, endometriyozisin saptanmasında,belirlenmesinde, endometriyozisin saptanmasında,

• FALLOP TÜPÜNÜNFALLOP TÜPÜNÜN; iltihaplanmasında, patolojisinin tesbitinde, ; iltihaplanmasında, patolojisinin tesbitinde, tümörlerin belirlenmesinde, anormal gebeliklerin saptanmasında, normal tümörlerin belirlenmesinde, anormal gebeliklerin saptanmasında, normal gebeliğin takibinde,gebeliğin takibinde,

• YUMURTALIKLARINYUMURTALIKLARIN; patolojisinin tesbitinde, tümörlerin saptanmasında ; patolojisinin tesbitinde, tümörlerin saptanmasında ve incelenmesinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılır. Ancak ve incelenmesinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılır. Ancak uygulamalar sırasında özel proplar kullanılmalıdır.uygulamalar sırasında özel proplar kullanılmalıdır.

ULTRASESİN cinsiyet tayininde ULTRASESİN cinsiyet tayininde kullanımı : kullanımı :

11 haftalık fetus (erkek) (1997),11 haftalık fetus (erkek) (1997), Uyluk kemikleri (T), Scrotum (S) ve Uyluk kemikleri (T), Scrotum (S) ve

penis penis

12 haftalık fetus(kız) da cinsiyet tayini.12 haftalık fetus(kız) da cinsiyet tayini.Uyluk kemikleri (T) ve okla gösterilen Uyluk kemikleri (T) ve okla gösterilen yerde iki ekojenik labia majora (1997)yerde iki ekojenik labia majora (1997)

ULTRASESLE fetal görüntüler ULTRASESLE fetal görüntüler (2007)(2007)

KARDİOLOJİDE:KARDİOLOJİDE:PULSLU DOPPLER SİSTEM'in PULSLU DOPPLER SİSTEM'in son yıllarda gelişmesi ile son yıllarda gelişmesi ile intrakardiyak analizler kolayca yapılmaktadır. Ayrıca Mitral ve intrakardiyak analizler kolayca yapılmaktadır. Ayrıca Mitral ve Triküspid kapakçıkların hızlarının belirlenmesinde, Aortik ve Triküspid kapakçıkların hızlarının belirlenmesinde, Aortik ve Pulmonik atım hızlarının tesbitinde,Pulmonik atım hızlarının tesbitinde,Duktus arteriustaki akış hızının tesbitinde, Konjenital kalp Duktus arteriustaki akış hızının tesbitinde, Konjenital kalp hastalıklarının değerlendirilmesinde ULTRASES'le görüntüleme hastalıklarının değerlendirilmesinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılmaktadır.kullanılmaktadır.

DOPPLER DALGA ŞEKLİ DOPPLER DALGA ŞEKLİ ile fetal raspiresyon, kalp çarpıntısı, ile fetal raspiresyon, kalp çarpıntısı, Bradikardinin saptanması da mümkün olmaktadır. Bradikardinin saptanması da mümkün olmaktadır.

Ultrases probu, doppler uygulamasında mümkün olduğunca dar bir açıyla kullanılır. (c: ultrases dalgasının hızı, v: kan akış hızı)

c - va

f = f0 .

c + vk

Karotid arterde Doppler

görüntüsü

Avusturya (1803-1853)Doppler etkisi: 1842

KAN AKIŞ HIZININ TESBİTİKAN AKIŞ HIZININ TESBİTİUltrasesin kan damarlarındaki zıt yönlerde geçiş zaman farkının Ultrasesin kan damarlarındaki zıt yönlerde geçiş zaman farkının

ölçülmesi ile kanın akış hızının belirlenmesidir. Bu yöntemde kan akış ölçülmesi ile kanın akış hızının belirlenmesidir. Bu yöntemde kan akış hızı ölçülecek damarın iki tarafına aralarında (d) kadar uzaklık olan hızı ölçülecek damarın iki tarafına aralarında (d) kadar uzaklık olan

karşılıklı iki transduser yerleştirilir. Bu sırada tranduserlerin ekseni ile karşılıklı iki transduser yerleştirilir. Bu sırada tranduserlerin ekseni ile kan akış doğrultusu arasındaki açının (θ) mümkün oldukça küçük kan akış doğrultusu arasındaki açının (θ) mümkün oldukça küçük

olması istenir. Bu uygulamada kan akış hızının, olması istenir. Bu uygulamada kan akış hızının, ultrases ışını doğrultusundaki bileşeni kullanılırultrases ışını doğrultusundaki bileşeni kullanılır

dt1 =

c + v. Cos θ

İki transduser arasındaki uzaklık (d) bilindiği için ultrases dalgasının, üstteki tranduserden alttaki transdusere geçiş süresi:

Ultrases dalgası alttaki transduserden üstteki tarnsdusere geçerken, ses hızı Ultrases dalgası alttaki transduserden üstteki tarnsdusere geçerken, ses hızı ile kanın hız bileşeni zıt yöndedir (-ile kanın hız bileşeni zıt yöndedir (- v. Cos θ) v. Cos θ). Bu nedenle ultrasesin net hızı (. Bu nedenle ultrasesin net hızı (c c - v. Cos θ) - v. Cos θ) olur. Uzaklık yine aynıdır ve geçiş süresi de:olur. Uzaklık yine aynıdır ve geçiş süresi de:  

d d tt22 = = olur. olur.

c - v. Cos θc - v. Cos θ

Burada ultrasesin hızı, kanın akış hızından çok büyük c>>v Burada ultrasesin hızı, kanın akış hızından çok büyük c>>v olduğu için olduğu için paydadaki paydadaki vv22. Cos. Cos22 θ θ terimi ihmal edilebilir. Sonuçta;terimi ihmal edilebilir. Sonuçta;  

2 v d .Cos θ 2 v d .Cos θ Δt ≈ Δt ≈ elde edilir.elde edilir.

cc22

  ÖRNEK PROBLEM:ÖRNEK PROBLEM:Kan akım hızını ölçüm uygulamasında Kan akım hızını ölçüm uygulamasında Δt =Δt = 8 . 10 8 . 10 -9-9 sn bulunmuş ve d = 25 sn bulunmuş ve d = 25 mm, mm, θ θ = 15= 1500 alındığında kan akış hızı ne olur? (c= 1570 m/sn alınırsa) alındığında kan akış hızı ne olur? (c= 1570 m/sn alınırsa)  

1570157022 x 8 . 10 x 8 . 10 -9-9

V= = 40,82 cm/sn bulunur.V= = 40,82 cm/sn bulunur. 2x 25 x 10 2x 25 x 10-3-3 x 0,966 x 0,966   

Kesitler halinde hedef organKesitler halinde hedef organ

CERRAHİDE:CERRAHİDE:• AMELİYAT ÖNCESİ, AMELİYAT SIRASINDA VE AMELİYAT AMELİYAT ÖNCESİ, AMELİYAT SIRASINDA VE AMELİYAT

SONRASINDA SONRASINDA yapılan uygulamalarda, yapılan uygulamalarda, • BİOPSİ VE LEZYONLARINBİOPSİ VE LEZYONLARIN; organlardan ve kistlerden aspirasyonu ve ; organlardan ve kistlerden aspirasyonu ve

direnasyonu sırasında, teşhis ve tedaviye yönelik olarak ULTRASES direnasyonu sırasında, teşhis ve tedaviye yönelik olarak ULTRASES kullanılmaktadır.kullanılmaktadır.

ORTOPEDİDE:ORTOPEDİDE:• Omuz eklemleri yırtılmalarında Omuz eklemleri yırtılmalarında ULTRASES'le görüntüleme, ULTRASES'le görüntüleme,

artografiden daha iyi sonuç vermektedir.artografiden daha iyi sonuç vermektedir.• Çocuklarda; nöromüsküler hastalıklarda kaslarda oluşan Çocuklarda; nöromüsküler hastalıklarda kaslarda oluşan atrofi veya atrofi veya

hipertrofik hipertrofik durumlarda kas ve doku kalınlığının tesbitinde, durumlarda kas ve doku kalınlığının tesbitinde, • Aşil tendonlarda; tendon iltihabının tesbitinde, Aşil tendonlarda; tendon iltihabının tesbitinde, kiriş ve kiriş kiriş ve kiriş

kılıfının iltihabında, akut tendon travmalarında ve postoperatif kılıfının iltihabında, akut tendon travmalarında ve postoperatif değişikliklerin belirlenmesinde,değişikliklerin belirlenmesinde,

• Dizlerde apse,tümör ve hematomların Dizlerde apse,tümör ve hematomların tesbitinde,tesbitinde,• Kalça ekleminde; Kalça ekleminde; çocuklarda doğuştan meydana gelen displazinin çocuklarda doğuştan meydana gelen displazinin

tesbitinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılır. Ancak bu tesbit için tesbitinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılır. Ancak bu tesbit için oldukça uzman kişilere ve dökümantasyona ihtiyaç vardır.oldukça uzman kişilere ve dökümantasyona ihtiyaç vardır.

OFTALMOLOJİDE:OFTALMOLOJİDE:

• GÖZDE; GÖZDE; travma halinde, tümör tesbitinde, travma halinde, tümör tesbitinde, Miyopik ölçümlerde ve Miyopik ölçümlerde ve yabancı cisim belirlenmesinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılır. yabancı cisim belirlenmesinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılır.

ÜROLOJİDE:ÜROLOJİDE:• ÜRETERLERİN;ÜRETERLERİN; Patolojisinde, kronik infeksiyonlarında, neoplasmlarda, Patolojisinde, kronik infeksiyonlarında, neoplasmlarda,

taşlanmalarda, nodül-tümör-hematom kıyaslamasında, travmalarda taşlanmalarda, nodül-tümör-hematom kıyaslamasında, travmalarda ULTRASES'le görüntüleme kullanılır. Ancak uygulamalarda üreterlerin sıvı ile ULTRASES'le görüntüleme kullanılır. Ancak uygulamalarda üreterlerin sıvı ile dolu olması tercih edilmelidir.dolu olması tercih edilmelidir.

• İDRAR KESESİNİNİDRAR KESESİNİN; Taşlanmasında, tümör tesbitinde, infeksiyonunda, ; Taşlanmasında, tümör tesbitinde, infeksiyonunda, travmatik değişikliklerinde, travmatik değişikliklerinde,

• PROSTATIN;PROSTATIN; Hipertrofisinin saptanmasında, Hipertrofisinin saptanmasında,• TESTİSLERİN; TESTİSLERİN; Tümör tesbitinde (€apı min.3 mm olanlar), kronik ve akut Tümör tesbitinde (€apı min.3 mm olanlar), kronik ve akut

epididim iltihabında, varikosel oluşumunda, hidrosel halinde, normal epididim iltihabında, varikosel oluşumunda, hidrosel halinde, normal yerlerinin tesbitinde, yerlerinin tesbitinde, sperm kanallarında kist oluşumundasperm kanallarında kist oluşumunda, , apsenin apsenin tesbitinde tesbitinde ULTRASES'le görüntüleme tekniği kullanılır.ULTRASES'le görüntüleme tekniği kullanılır.

ENDOKRINOLOJİDE:ENDOKRINOLOJİDE:• TİROİDİN; TİROİDİN; adenom ve sarkinom tümör tesbitinde, guatr oluşumunda, adenom ve sarkinom tümör tesbitinde, guatr oluşumunda,

intratirodik kanamalarda, kist oluşumunda,intratirodik kanamalarda, kist oluşumunda,• PARATİROİDİNPARATİROİDİN tesbitinde zor olmasına rağmen ULTRASES'le görüntüleme tesbitinde zor olmasına rağmen ULTRASES'le görüntüleme

kullanılır.kullanılır.

ANJİOLOJİDE:ANJİOLOJİDE:• Arterial, venal ve kapiller damarların yapısının incelenmesinde (anevrizma, Arterial, venal ve kapiller damarların yapısının incelenmesinde (anevrizma,

atherosikloris, glomus tümörleri, anormal bükülmeler, kolateral dallanmalar, atherosikloris, glomus tümörleri, anormal bükülmeler, kolateral dallanmalar, anestomozlar, intrakranial stenozlarda ), anestomozlar, intrakranial stenozlarda ), kalınlıklarının tesbitindekalınlıklarının tesbitinde, ,

• Dolaşım sisteminin hemodinamiğinin Dolaşım sisteminin hemodinamiğinin incelenmesinde, incelenmesinde, • Damarların tıkanmalarında Damarların tıkanmalarında ULTRASES'le görüntüleme kullanılır.ULTRASES'le görüntüleme kullanılır.

GASTROENTROLOJİDE: GASTROENTROLOJİDE: • MİDENİN; mide içi ve doudenium ülserinin tesbitinde, gastrit oluşumunda ve MİDENİN; mide içi ve doudenium ülserinin tesbitinde, gastrit oluşumunda ve

tümör belirlenmesinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılır.tümör belirlenmesinde ULTRASES'le görüntüleme kullanılır.

Baştan ayağa her yerde Ultrason Baştan ayağa her yerde Ultrason

Ultrases görüntüsünü değiştiren Ultrases görüntüsünü değiştiren etkenleretkenler

Her çalışmanın doğasında var olan bazı problem ve Her çalışmanın doğasında var olan bazı problem ve sınırlandırmalar Ultrasesle görüntüleme sırasında da ortaya sınırlandırmalar Ultrasesle görüntüleme sırasında da ortaya çıkmaktadır. Şöyle ki;çıkmaktadır. Şöyle ki;1- 1- Solunum hareketindenSolunum hareketinden kaynaklanan sorunlar, kaynaklanan sorunlar,

2- 2- Belirlenmiş dehidrasyon,Belirlenmiş dehidrasyon,

3- 3- Bağırsakta gaz olması.Bağırsakta gaz olması. Ultrasesin gazlı ortamda yayılması Ultrasesin gazlı ortamda yayılması kötü olmasından dolayı kötü olmasından dolayı derin abdominal derin abdominal bölgelerden alınan bölgelerden alınan görüntüler kalitesizdir. Bu durumda hastaya görüntüler kalitesizdir. Bu durumda hastaya ishal edici, ishal edici, temizleyici lağman temizleyici lağman verilerek çalışma tekrarlanır. verilerek çalışma tekrarlanır.

4- Gastrointestinal sistemde 4- Gastrointestinal sistemde Baryum gibi Baryum gibi radyografik kontrastradyografik kontrast maddenin varlığı nedeniyle ULTRASES'le görüntüleme zorlaşır.maddenin varlığı nedeniyle ULTRASES'le görüntüleme zorlaşır.

5- Derin mediatistinal alan ve 5- Derin mediatistinal alan ve akciğer patolojisi akciğer patolojisi ortamda havaortamda hava olduğu için ULTRASES'le görüntülenemez.olduğu için ULTRASES'le görüntülenemez.

6- 6- Pelvis kemiği,Pelvis kemiği, pelvik boşlukta bulunan yapıların pelvik boşlukta bulunan yapıların görüntülenmesine izin vermez. Bu yüzden intrakorporal proplu görüntülenmesine izin vermez. Bu yüzden intrakorporal proplu aygıtlar geliştirilmiştir.aygıtlar geliştirilmiştir.

X-RAYX-RAY C.T.C.T. RIRI TERGRPTERGRP USUS

TehlikelilikTehlikelilik ++ ++ ++ -- --

Tekrar Tekrar etmeetme

oldukçaoldukça zorzor oldukçaoldukça mümkünmümkün mümkümümkünn

Fiziksel Fiziksel tehliketehlike

++ ++ ++ -- --

Teşhis Teşhis bilgibilgi

FazlaFazla FazlaFazla OrtaOrta OrtaOrta FazlaFazla

Görüntü Görüntü alanıalanı

TümTüm Yön kısıtlıYön kısıtlı TümTüm TümTüm Yön Yön kısıtlıkısıtlı

İşleme İşleme tarzıtarzı

KolayKolay KolayKolay KolayKolay KolayKolay KolayKolay

TesisiTesisi ZorZor ZorZor ZorZor KolayKolay KolayKolay

Günlük Günlük kullanımıkullanımı

FazlaFazla AzAz NormalNormal NormalNormal ÇokÇok

Donanım Donanım maliyetimaliyeti

DüşükDüşük YüksekYüksek YüksekYüksek DüşükDüşük DüşükDüşük

BakımıBakımı KolayKolay KolayKolay ZorZor KolayKolay KolayKolay

Bakım Bakım maliyetimaliyeti

DüşükDüşük YüksekYüksek NormalNormal DüşükDüşük DüşükDüşük

KAYNAKLAR:KAYNAKLAR:  Cromer A. H. Physics for the life science. Mc Graw Hill 1982Cromer A. H. Physics for the life science. Mc Graw Hill 1982  Donald,I.,Salvator,L.: "Present and Future of DIAGNOSTIC ULTRASOUND." John Wiley & Donald,I.,Salvator,L.: "Present and Future of DIAGNOSTIC ULTRASOUND." John Wiley & Sons 1979. Sons 1979.   Elpiner I. E. : ULTRASOUND- Physical, Chemical and Biological Effects. Consultant Brau-Elpiner I. E. : ULTRASOUND- Physical, Chemical and Biological Effects. Consultant Brau-New york, 1964New york, 1964  Kobayashi,T.,Hayashi,M.: "Clinical sonographic atlas by electronic linear scanning" Kobayashi,T.,Hayashi,M.: "Clinical sonographic atlas by electronic linear scanning" Toshiba Corporation. Tokyo. 1983.Toshiba Corporation. Tokyo. 1983.  Kossoff,G.,Garrett,W.J.,Radovanovich,G.: Grey scale echography in obstetrics and Kossoff,G.,Garrett,W.J.,Radovanovich,G.: Grey scale echography in obstetrics and gynaecology. Austral. Radiol. 68: pp.62-111, 1974. gynaecology. Austral. Radiol. 68: pp.62-111, 1974.   McCready,V.R.,Hill,C.R.: A costant depth ultrasonic scanner. Brit. J. Radiol. 44: pp.747-McCready,V.R.,Hill,C.R.: A costant depth ultrasonic scanner. Brit. J. Radiol. 44: pp.747-750, 1971. 750, 1971.   McSherry,D.H.: Computer processing of diagnostic ultrasound data. IEEE Transactions on McSherry,D.H.: Computer processing of diagnostic ultrasound data. IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics SU-21, 97: pp.37-45, 1976.Sonics and Ultrasonics SU-21, 97: pp.37-45, 1976. Mielke G, Kiesel L, Backsch C, Erz W and Gonser M Fetal sex determination by high Mielke G, Kiesel L, Backsch C, Erz W and Gonser M Fetal sex determination by high resolution ultrasound in early pregnancy. resolution ultrasound in early pregnancy. European Journal of Ultrasound Volume 7, Issue 2, April 1998, Pages 109-114 , April 1998, Pages 109-114

Reid,J.M.,Spencer,M.P.: Ultrasonic doppler technique for imaging blood vessels. Science Reid,J.M.,Spencer,M.P.: Ultrasonic doppler technique for imaging blood vessels. Science 176: pp.1235-1236, 1972. 176: pp.1235-1236, 1972.   Somer,J.C.: Electronic sector scanning for ultrasonic daignosis. Ultrasonics, 6: pp.153-Somer,J.C.: Electronic sector scanning for ultrasonic daignosis. Ultrasonics, 6: pp.153-159, 1968. 159, 1968.   Szabo T L: Medical Ultrasound Imaging: Systems-Part 1. 2000 Szabo T L: Medical Ultrasound Imaging: Systems-Part 1. 2000   

Thomas L S: Diagnostic ULTRASOUND imaging: Inside out. Elsevier Academic Press, Thomas L S: Diagnostic ULTRASOUND imaging: Inside out. Elsevier Academic Press, London, 2004London, 2004  Thrush A, Hartshorne T:Thrush A, Hartshorne T: Peripheral Vascular Ultrasound HOW, WHY AND WHEN (Sec. Ed.). Peripheral Vascular Ultrasound HOW, WHY AND WHEN (Sec. Ed.). ELSEVIER CHURCHILL LIVINGSTONE - 2005ELSEVIER CHURCHILL LIVINGSTONE - 2005  Waag,R.C. and Moshfeghi,M.: In vivo and in vitro ULTRASOUND beam distortion. Waag,R.C. and Moshfeghi,M.: In vivo and in vitro ULTRASOUND beam distortion. Ultrasound In Med. and Bio. Vol.14, No.5 pp.415-428, 1988. Ultrasound In Med. and Bio. Vol.14, No.5 pp.415-428, 1988.   Wild,J.Reid,J.M.: Application of echo ranging techniques to the determination of structure Wild,J.Reid,J.M.: Application of echo ranging techniques to the determination of structure of biological tissues. Science 115: pp.226-230, 1952. of biological tissues. Science 115: pp.226-230, 1952.   Williams,R.A.: "Biological effects and potential hazards." Academic Press pp. 39-80, 1983. Williams,R.A.: "Biological effects and potential hazards." Academic Press pp. 39-80, 1983.

  http://www.nature.com/bjc/journal/v101/n1/full/6605116a.html

http://www.biosono.com/