Doppler Ultrasonografi Hakkinda

Doppler Ultrasonografi Hakkında

Kan akımının niteliğini değerlendirmede ve niceliğini saptamada temel yöntem doppler ultrasonografidir. Johan Christian Doppler isimli Avusturyalı bir fizikçi tarafından 1842 yılında Doppler kayması gözlemlenmiştir. Sabit frekanslı bir ses kaynağı yaklaştıkça daha tiz (artmış frekans), uzaklaştıkça daha pes (azalmış frekans) olarak işitilir. Aynı olay kaynak sabit, dedektör hareketli olduğunda da gözlenir. Ses frekansındaki harekete bağlı bu değişime doppler kayması adı verilir.

Doppler bilgisi hem sürekli salınan ses demeti hem de puls şeklinde üretilen ses ile elde edilir. Görüntü elde etmek için sesin puls şeklinde gönderilmesi gerekir. Uyarılan transduser elemanlarının ürettikleri ses bir dalga boyu/frekans spekturumu şeklindedir. Pulsun kısalması görüntünün çözümlenmesini arttırır, uzaması sesin frekans bandını daraltır. Doppler ölçümleri dar frekans bandı ile daha hassas yapılır.

Doppler US ile akım incelenirken eko kaynağı kanın şekilli elemanlarının (eritrositlerin) yüzeyidir. Gönderilen sesin dalga boyu eritrosit yüzeyinden çok büyük olduğu için temel olay saçılmadır. Parankim görüntüsünün de nedeni olan bu tip saçılma “Rayleigh-Tyndall” saçılması olarak adlandırılır. Bu saçılmanın miktarı ses demetinin frekansının dördüncü kuvveti ile doğru orantılıdır. Akan eritrositlerden saçılan ses üst üste binerek transdüsere ulaşır. Bu nedenle doppler US’de, gerekli penetrasyonu sağlamak şartıyla olabildiğince yüksek frekans seçilmelidir.

Kan akımı değerlendirilirken temel prensip damara belli bir açı ile gönderilen ses demetinin frekansının, akımın yönüne ve hızına göre değişmesini saptamaktır. Gönderilen ses demetinin frekansındaki değişim doppler eşitliği ile gösterilir. fd= 2f_ x v x cos° / c fd: Doppler kayması f_: Transduserin frekansı v: Akımın hızı

cos: Kosinus 0: Ses demetinin açısı c: Sesin dokudaki hızı (1540m/sn)

Yukarıdaki eşitliğe göre Doppler eşitliğine göre doppler kayması transdüserin frekansı, kan akımının hızı ve ses demetinin damar duvarı ile yaptığı açının kosinüsü ile doğru orantılıdır. Kosinüs değeri, açı daraldıkça artar. Doppler eşitliğinde bilemediğimiz tek değişken kan akımının hızıdır(v). Diğer faktörler önceden belli olduğundan doppler frekans kayması kan akım hızı ile doğru orantılıdır.

Hızı belirlemede kan damarı ile ses demeti arasındaki açı (° açısı ) önemlidir. Açı ne kadar dar ise doppler kayması o kadar yüksektir. Açı arttıkça ölçümlerin hassasiyeti azalır. 60°’den geniş açılarla yapılan incelemelerde hız ölçümlerinde hatalar belirginleşir. Damar duvarına 30°’den dar bir açıyla gelen sesin büyük bölümü yansır. Bu nedenle akım hızı ölçülürken doppler açısı 30-60° arasında olmalıdır.

Doppler US klinikte devamlı dalga doppler, spektral doppler ve renkli doppler olmak üzere başlıca üç şekilde uygulanır. İncelenen damarında birlikte görüntülendiği spektral dopplere, duplex doppler, renkli doppler ile birlikte yapılan şekline de tripleks doppler denir.

Beyin Kan Akimini Etkileyen Faktorler

Beyin Kan Akımını Etkileyen Faktörler

1- Kronik kalp yetmezliğinde kalbin pompa fonksiyonundaki yetersizlik ve ortalama kan basıncındaki değişikliklere bağlı olarak beyin kan akımında azalma ve buna bağlı nörolojik semptomlar olabilmektedir. Transplantasyonu takiben beyin kan akımının normalize olduğu ve nörolojik semptomların düzeldiği bildirilmiştir.

2- Ateroskleroz, vaskülit, disekan anevrizma gibi damarsal yapı lümeninde daralmaya neden olan hastalıklar beyin kan akımında azalmaya neden olabilir.

3- Şiddetli kafa travması geçiren hastalarda özellikle ilk 24 saatte beyin kan akımında belirgin azalma olduğu, ilerleyen dönemde beyin kan akımının nisbeten stabil olduğu hastalarda prognozun daha iyi olduğu bildirilmiştir.

4- Subaraknoid kanama sonrası vazospazma bağlı beyin iskemisi gelişmesi önemli bir komplikasyondur. Vazospazma bağlı beyin perfüzyon değişiklikleri ve enfarkt gelişimi sonrasında beyin kan hacminde azalma olduğu bildirilmiştir (69).

5- Hidrosefali, intrakranial kitleler de intrakranial basınç artışına ve beyin kan akımında azalmaya neden olur. Dört temel intrakranial bileşenin (beyin, BOS, venöz, arteryel kan) hacim toplamı sabittir ve bir bileşendeki hacim artışı diğer bileşende buna uyan ölçüde azalmaya neden olur. Benzer mekanizma ile arteryovenöz fistüllerde venöz konjesyona bağlı beyin kan akımında azalma meydana gelir. Arteryovenöz malformasyonların da beyin kan akımında azalmaya neden olduğu bildirilmiştir.

6- Alzheimer hastalarında temporoparyetal ve sensorimotor kortekslerde bölgesel kan akımlarında azalma olduğu gösterilmiştir .

7- Polistemide kanın oksijen taşıma kapasitesi arttığı için beyin kan akımında azalma meydana gelir.

8- Hipotansiyonda beyin kan akımnda azalma meydana gelirken, kronik hipertansiyonda serebral otoregülasyonda adaptif değişiklikler meydana gelir. Bu değişikliklerle kompanse edilemeyecek düzeylerdeki hipertansiyonda intrakranial basınç artışı olur. Hipertansiyon tedavisinde kullanılan alfa1 ve beta1 blokörler arteryel kan basıncını düşürürken intrakranial basınç otoregülasyon mekanizmalarına etkileri azdır. Anjiyotensin konverting enzim blokörleri intrakranial basınç artışını daha da ilerletebilirken, kalsiyum kanal blokörlerinin etkileri sınırlıdır. Barbitüratlar ise kan basıncını ve beyin kan akımını azaltırlar.

9- Hipoglisemide kompanzasyon mekanizmaları ile beyin kan akımında artış meydana gelirken, hiperglisemi hiperosmalarite ve beyin ödemine neden olur.

10- Kardiyak ya da büyük damarlara yapılan cerrahi girişimler sırasında çeşitli teknikler kullanılarak beyin perfüzyon basıncı belli düzeylerde tutularak beyin hasarı ve cerrahi sonrası buna bağlı gelişebilecek morbitite ve mortalite oranları azaltılmaya çalışılır .

Beyin Kan Akimi Olcum Yontemleri

Beyin Kan Akımı Ölçüm Yöntemleri

Günümüze kadar beyin kan akım hacimlerinin değerlendirilmesinde çeşitli yöntemler kullanılmıştır. Beyin kan akım hacmi ölçüm yöntemleri; pozitron emisyon tomografisi (PET), tek foton emisyon tomografisi (SPECT), Xenon kontrastlı bilgisayarlı tomografi (XeCT), dinamik perfüzyon bilgisayarlı tomografi (PCT), Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) ve Doppler ultrasonografidir.

PET ve SPECT, PCT intravenöz kontrast kullanımı gerektirken XeCT’de inhalasyon ya da enjeksiyon yoluyla Xenon kullanılır. Dört yöntem de iyonizan radyasyon içerir. SPECT ve XeCT ile beynin yalnız bölgesel kan akımı değerlendirilebilirken, PET ile bölgesel kan akımının (rCBF) yanısıra kan akım hacmi (CBV), bölgesel oksijen ve glukoz metabolizması da değerlendirilebilir. PCT ile ortalama geçiş zamanı (MTT) ve maksimum konsantrasyon piki için geçen zaman (TTP) da değerlendirilebilmektedir. PET ve SPECT kronik serebrovasküler hastalıklar, demans ve psikiyatrik hastalıklar, epilepside beyin hemodinamiklerini değerlendirmede ve beyin aktivasyon çalışmalarında kullanılır. XeCT ve PCT travma hastalarında, vazospazm değerlendirmesinde kulanılır.

Perfüzyon Manyetik Rezonans Görüntüleme intravenöz gadolinyum kullanılan dinamik suseptibilite kontrast (DSC) ve arteryal kanın manyetik alan olarak kullanılması (endojen kontrast) esasına dayanan ‘arterial spin labelling’ (ASL) yöntemleriyle yapılır. Her iki yöntemle de beyin kan akımı (CBF) değerlendirilebilirken DSC yöntemiyle ayrıca MTT ve maksimum konsantrasyon TTP da değerlendirilebilir. DSC ve ASL serebrovasküler hastalıklar ve beyin tümörlerinin değerlendirilmesinde kullanılırken, ASL yöntemiyle nörodejeneratif hastalıkların değerlendirilmesi ve beyin aktivasyon çalışmaları yapılabilmektedir. Perfüzyon MRG tetkiki iyonizan radyasyon içermez.

Doppler ultrasonografi internal karotid ve vertebral arter kan akım hacimlerinin ölçülmesi ve beyin kan akım hacimlerinin hesaplanmasında kullanılan bir yöntemdir (3). Bu nedenle karotid vertebral arteryal sistemin ultrasonografik incelemesi daha Doppler US yaygınlaşmadan önce bile, ultrasonografik inceleme konularından birini oluşturmuştur. Daha sonra gelişen Doppler US teknikleri ile karotid vertebral sistemin incelenmesi klinik pratikte en çok başvurulan ve en çok değer verilen Doppler uygulamalarından biri haline gelmiştir. Serebral kanlanmanın değerlendirilmesinde kan akım hızlarının yanında, kan akım hacminin araştırılması da günümüzde gelişmiş Doppler yazılımları ile güvenle yapılmaktadır. Son yıllarda beyin kan akımının ve perfüzyonun değerlendirilmesinde Manyetik Rezonans Anjiografi (MRA) ve Manyetik Rezonans perfüzyon çalışmaları üzerine yoğunlaşılmakla birlikte Doppler US halen görüntüleme algoritmasının ilk basamağını oluşturmaktadır. Bu tercihin nedenleri arasında diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında daha ucuz olması, iyonizan radyasyon içermemesi, kolay erişilebilirliği, hasta başında uygulanabilirliği ve non-invaziv oluşu sayılabilir. Ayrıca Doppler US dışındaki beyin kan akım hacmini gösteren diğer yöntemler hasta başında ve acil koşullarda uygulanamazlar, bilgi toplanması ve işlenmesi için ortalama 10-25 dakikalık süreç gerektirirler.