Ultrason, gönderdiği ses darbesinin geri dönme süresini mesafeye çevirerek görüntü kurar. Bu çeviri — "menzil denklemi" — sesin her yumuşak dokuda 1.540 m/s sabit hızla gittiğini varsayar.1 Gerçek doku bu varsayıma her zaman uymaz; ses kırılır, yansır, yankılanır ya da soğurulur. İşte ultrason artefaktları bu uyumsuzluktan doğar. Ama bir farkla: bu artefaktların çoğu, deneyimli bir uzman için bir tanısal ipucudur. Bu yazı, genel artefakt rehberimizin ultrasona ayrılmış derinlemesidir.
Neden artefakt oluşur?
Ses, görüntü oluşturma sürecinde dört temel şeyi yapabilir: kırılır (refraksiyon), yansır (reverberasyon, ayna), soğurulur (gölge) ya da az soğurulur (güçlenme). Cihaz bu olayların hepsini "düz bir çizgide, sabit hızla giden ve tek seferde geri dönen ses" varsayımıyla yorumlar.1 Bu varsayım bozulduğunda görüntüye gerçekte olmayan yapılar girer ya da var olanlar yanlış yere düşer. Aşağıda en sık görülenleri ele alıyoruz.
Gölgelenme ve güçlenme
Bu ikili, ultrasonun en tanıdık ve en yararlı artefaktlarıdır. Akustik gölgelenme, sesi güçlü soğuran ya da yansıtan bir nesnenin (kemik, böbrek taşı, kalsifikasyon ya da kavisli yüzey) arkasında sinyalin düşmesidir; arkada koyu bir gölge çizgisi belirir.1 Arka (posterior) güçlenme ise tersidir: sesi çok az soğuran bir yapının (sıvı dolu kist, dolu mesane) arkasında ses daha güçlü geçer ve orada parlak bir bölge ("through transmission") oluşur.1 İkisi birden klinikte doğrudan kullanılır: gölge bir taşı, güçlenme bir kisti ele verir.
Reverberasyon
Reverberasyon, birbirine yakın ve güçlü yansıtan iki yüzey (ya da prob ile bir yüzey) arasında sesin ileri-geri yankılanmasından doğar.1 Her gidiş-dönüş, daha derinde ve daha sönük bir sahte yüzey olarak görüntüye düşer; sonuç, probdan uzanan düz bir hat boyunca eşit aralıklı, giderek zayıflayan çizgilerdir.1 İki özel biçimi vardır: comet tail (kuyruklu yıldız) artefaktı reverberasyonun bir türüdür; ring-down ise hava kabarcıkları arasında sıkışan sıvının rezonans titreşiminden doğan, gaz topluluğunun arkasına uzanan paralel bantlardır.1
Ayna görüntüsü
Güçlü bir yansıtıcının (klasik örnek: karaciğer–diyafram sınırı) yakınında, ses çok-yollu bir güzergâh izleyebilir: probdan çıkıp bir kütleye, oradan diyaframa, geri kütleye ve tekrar diyaframa çarparak proba döner.1 Bu uzayan gidiş-dönüş süresi, cihaza kütlenin diyaframın ötesinde ikinci bir kopyası varmış gibi yorumlatılır — gerçekte orada hiçbir şey yokken bir ayna görüntüsü belirir.1
Kırılma (refraksiyon)
Ses, hızları farklı iki dokunun sınırına dik açıyla gelmediğinde yön değiştirir — tıpkı sudaki kaşığın kırık görünmesi gibi.1 Bu kırılma, yankıyı beklenenden farklı bir yönden geri getirir ve anatomiyi görüntüde yanlış yere yerleştirir. Refraksiyon artefaktının en belirgin özelliği, prob konumu ve geliş açısıyla değişmesidir; uzman, hafif açı değişiminde beliren/kaybolan yapılara dikkat etmelidir.1
Yan ve ızgara lob
İdeal bir ultrason demeti tüm enerjisini tek bir ince hatta yoğunlaştırır; gerçekte ana demetin yanına sızan zayıf yan loblar ve dizi elemanlarının periyodik yapısından doğan ızgara loblar vardır.1 Bu yan enerjiden gelen yankılar, ana hat üzerine yanlış konumlanarak — özellikle yüksek kontrastlı yapıların yanında — sahte ekolar yaratır. Izgara loblar, dizi elemanları yarım dalga boyundan daha sık yerleştirilerek azaltılır.1
Artefakt mı, ipucu mu?
Ultrasonda artefakt bilgisi iki yönlüdür. Bir yandan yanıltıcıdır: ayna görüntüsü olmayan bir kütle gösterebilir, refraksiyon yapıyı kaydırabilir, reverberasyon sahte katmanlar ekleyebilir. Öte yandan tanısal ipucudur: akustik gölge bir taşı, arka güçlenme bir kisti, comet tail bir mikro-kalsifikasyonu ya da yabancı cismi ele verir. Bu yüzden ultrasonda ustalık, artefaktı yok etmek değil, onu okuyabilmektir — hangi görünümün fizikten, hangisinin anatomiden geldiğini ayırt etmek.1
Kaynaklar
- Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM. The Essential Physics of Medical Imaging, 3rd ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2011. §14.7 (Ultrasound Image Artifacts, s.563–567): menzil denklemi ve 1.540 m/s varsayımı (s.563); kırılma/refraksiyon (s.563, Şekil 14-52A); akustik gölgelenme ve arka güçlenme — taş/kemik vs. sıvı dolu kist (s.563–564, Şekil 14-52B); reverberasyon, comet tail ve ring-down (s.563–564, Şekil 14-52C); ayna görüntüsü — çok-yollu yansıma, karaciğer–diyafram (s.567, Şekil 14-52F); yan ve ızgara (side/grating) lob artefaktları (s.567). Sayfa numaraları bu baskıya aittir.
- Hoskins PR, Martin K, Thrush A (Ed.). Diagnostic Ultrasound: Physics and Equipment, 3rd ed. CRC Press, 2019 — ultrason artefaktlarının fiziği ve ekipman ilişkisi.
- Genel artefakt çerçevesi için bkz. Görüntü Artefaktları Nedir?; ultrasonun çalışma prensibi için bkz. Modaliteler Nasıl Görür?