Resim 12–2. Term gebelikte umblikal damarların tipik akım hızı dalgaformları.
Transdüsere doğru pulsatil arteriyel akım (pozitif, sıfır çizgisinin üzerinde);
transdüserden uzak devamlı düşük hızlı umbilikal venöz akım (negatif).
Veri elde Edilmesi
Akım hızı dalga formunu bilgisayarda oluşturmak basit bir işlem değildir.
Rastgele dağıtım ve doku atenüasyonu ile dönen frekansların kaybolmasının
yanında, dokuların ultrason ışınlarına cevap olarak yaptığı titreşimlerden dokuların
ultrasona bağlı olmayan hareketlerinden oluşan düşük frekanslı seslerin ve
transdüser tarafından oluşturulan yüksek frekanslı seslerin elimine edilmesi
bilgisayara bağlı birçok işlem gerektirir.
Birçok mekanizma geriye dönen frekansları düzeltmek için kullanılmaktadır.
Onların asıl sorumlulukları açıklanacaktır.
Low-pass filtering (düşük-geçişli filtre) (sadece belli bir frekansın altındakileri)
yüksek frekanslı alet seslerini elimine eder. Her ne kadar bazı bilgiler kaybolsa da, bu
genellikle biyolojik Doppler uygulamasına engel olmaz.
High-pass filiering (yüksek geçişti filtre) (genellikle operatör-tarafından regüle
edilebilen minimum frekansın üzerindeki frekansları gösterir) istenmeyen düşük
frekanslı sinyalleri engeller, uzaklaştırır. Böylece damar duvarı titreşimlerinden ya da
diğer doku hareketlerinden oluşan parazit önlenmiş olur. Fakat bu mekanizma düşük
7
akımı gösteren düşük hızları da ortadan kaldırır. Yüksek geçişli filtre bu yüzden
yanlış olarak var olduğu halde diyastolda akım bulunmadığını söyleyebilir.
Örnek hacmi (ya da "range gate") analiz edilecek alanı sınırlandırır. Dupleks
taramada bu alan genişlik ve pozisyon için ayarlanabilir. Derinliği operatör tarafından
ayarlanan bu alanın standart doku iletim zamanı içinde gönderilen ve yansıyan ekolar
arasındaki standart bir zaman aralığı olduğu varsayılır. Alıcı kapı (gate) sadece
geriye dönen ekonun beklenen zamanı için açıktır. Böylece ekrandaki kaliperler
tarafından belirlenen alandan beklenen bilgiyi sınırlandırır. Doppler bilgisi istenen
alanı sınırlandırırken bu mekanizmanın önemli şartları vardır. Örnek hacmi damardan
daha geniş olmalı ve damarı tümüyle içine alacak şekilde yerleştirilmelidir. Eğer çok
geniş kurulduysa dışarıdan gelen sinyaller dahil olabilir.
Bu mekanizmalar, dalga formlarını arıtmak ve uygun şekil sunmak amacıyla, geri
dönen ve analiz edilen bilgiyi sınırlandırır. Bu kurgu istenen (genellikle düşük) hızları
atma potansiyeline de sahiptir.
Sinyal İşleme
İletilen ultrason ışınlarından sadece küçük bir kısmı transdüser yönüne doğru
yansıtıldığı için esaslı bir amplifikasyon gereklidir. Daha sonra, bilgiler filtrasyon ve
demodulasyon ile saflaştırılmalıdır. Demodulasyon transdüser çıkışından oluşturulan
standart frekanslar ile, eko girişinin elde edilmesiyle hem faz içinde hem de bir çeyrek
fazda kaymış frekansların karşılaştırılmasını içerir. Doppler kaymış ekoları uzaysal
bir alanda ultrason ışınlarının içinde ve fizyolojik akım hızlarının bilinen tipik
sınırlarına tatbik edilerek saflaştırma işlemiyle ham bilgi oluşturur. Bu işlemde en son
basamak akım yönüne bağlı olarak ayırmadır, 2 kanaldaki faz kareleme
dedektöründen alınan çıktı ile transdüsere doğru olan akım pozitif Doppler kayması,
transdüserden uzaklaşan akım negatif Doppler kayması olarak tanımlanır.
Akım şeklinin sunumundan sonraki basamak saflaştırılmış bilginin zamana göre
Doppler kayma değişimlerinin tanımlanmasının organizasyonudur.
Kan, damarını geçerken, kalp kontraksiyonuyla oluşan akım dalgası
değişmektedir ve merkezdeki hareket eden parçalar en hızlı, damar duvarına yakın
olanlar az hareketli ya da hareketsiz olacak şekilde hızları azalmıştır. Sonuç olarak,
herhangi enine kesitte, farklı hızlardaki parçacıklar vardır. Aynı zamanda kalp siklüsü
boyunca farklı hızlarda farklı konsantrasyonlarda parçacıklar vardır. Sonuç olarak
Doppler işlemi, enine kesitsel herhangi bir anda zamana göre değişen velosimetre
hızlarını sunmaktadır. Örnekleme frekansı çok yüksektir. Farklı velositeler kardiyak
8
siklüs boyuncu değişik anlarda kan akım hızının dalga formunun tarifini sağlayacak
şekilde kaydedilmiştir. Arterdeki pulsatil akım içinde parça hızları kardiyak siklüsün
gidişi içinde değişmektedir ve farklı hızlardaki dalgalar ortaya çıkmaktadır. Venöz
Dopplerde hızların dağılımı normal şartlarda aşağı yukarı sabit olmaktadır.
Bu saflaştırılmış bilgi duyulabilir sinyal olarak sunulduğunda insan kulağı dalga
formlarının çeşitlerini ayırd edebilir ve farklı parça hızlarının kompleks duyulabilir
dalga yapması gerektiğini algılar. Ancak, bu bilgi sayısal yorumlandığında çok geniş
yelpazedeki farklı hızlardaki dalgalar belirli bir sıralamada gösterilemez. Bu yüzden,
Doppler spektral analiz farklı hızları ayırmak ve sıraya koyulmuş formda göstermek
işlemlerini içerir. (1)Doppler spektrumu dikey eksende alçaktan hızla yükseğe doğru
sıralamak için kullanılan dijital analitik metod, hızlı Fourier transformasyonudur. Bu
işlem gerçek zamanda alınan sinyalin farklı hızlardaki parçalarını bu ekranda kan
akım hızı dalga formu olarak gösterir.
Akıma Karşı Hız
Hızın zamana karşı gösterildiğine dikkat ediniz. Hızın hesaplanmasındaki
teorik basamaklardan bahsedildi. Fakat kan akım hızını gerçek değer olarak
saniyedeki santimetre cinsinden kabul etmekte bazı problemler vardır. Öncelikle
Doppler açısının ölçümü gerçekten çok zordur. Fetal ekokardiyografide, ışınlar akım
yönüne paralel kabul edilir ve Doppler açısı problem olmayabilir. (Doppler açısı: 0°:
kosinüs = 1.00). Bazı durumlarda, örneğin orta serebral arterin ilk kısmı anatomik
olarak sabittir ve tek tip açı oluşturmaktadır ve hesaplanan hız daha gerçekçi olarak
alınabilir. Çoğu obstetrik vakada Doppler açısı hem bilinmemekte hem de açı
muayene sırasında dakikadan dakikaya değişmektedir. Açıdaki değişmeler Doppler
kaymasında ve hesaplanan hızda farklılıklara yol açmaktadır. Doppler ile bakış açışı
60°'ye ulaştığında (20 derecenin kosinüsü 0.94, 60'ın 0.50 fakat 80'in sadece 0-
17'dir) kosinüs çok hızlı değiştiğinden, kan akım hızı hakkında kesin bilgiler çok
zahmetli ve mutlak doğru Doppler tekniğini gerektirmektedir.
Birçok faktör kan akımını etkileyebilir (Tablo 12–1)(3) . Bundan başka, akımın
doğası da (pulsatil ya da sabit, düzenli ya da turbulan, tek ya da dallanmış, parabolik
ya da tıkanmış) dönen frekansta önemli şekilde etkindir. Böylece kan akımı hacmi
ortalama kan akım hızı ve damar çapı dikkate alınarak hesaplanabilirse de, bu analiz
çok güvenilir değildir. (4,5)Damarın kesitsel alanının ölçüldüğü gri renkli imaj hataya
çok duyarlıdır. 6–8 mm'lık bir damarda (örneğin umbilikal ven) 0,4 mm çaplı hata
9