A 3D és 4D ultrahang

Mi is az az ultrahang?
A természetben számos olyan jelenséggel találkozhatunk, amelyek emberi érzékszervekkel nem észlelhetők. Ilyen például az infravörös fény vagy az ultrahang. Az ultrahang olyan mechanikai rezgés, amelynek frekvenciája 20 kHz és 100 MHz között mozog. Az ember hallása 20 Hz-től 20 kHz-ig terjed, vagyis nem olyan fejlett, hogy hallja az ultrahangot. A kutyák és macskák ennél valamivel magasabb, 40 kHz körüli hangokat is képesek meghallani, egyes rágcsálók pedig akár a 100 kHz-et is érzékelik. Az állatvilág legismertebb, ultrahang segítségével tájékozódó élőlényei a cetfélék, a delfinek és a denevérek. Utóbbiak 50–200 kHz-es hanghullámokat bocsátanak ki, és azok visszaverődő hangjából következtetnek az akadályok, illetve a zsákmányuk pontos helyére.

Ultrahangot mesterséges úton többféleképpen is elő tudunk állítani. A mechanikai úton, speciális szirénákkal előállított ultrahangnál sokkal nagyobb jelentőségűek és lényegesen nagyobb energiát szolgáltatnak a különböző mágneses és elektromos eljárások.
A gyógyászatban az ultrahangot kvarclemezek segítségével állítják elő oly módon, hogy a lemezre elektromos feszültséget kapcsolnak, amely ennek következtében összehúzódik vagy kitágul. Ha a lemezre váltakozó feszültséget kapcsolunk, akkor váltakozva húzódik össze és tágul ki, vagyis rezegni kezd. Az ultrahang a szervek szerkezetétől függően más és más módon verődik vissza, és az ultrahangkészülék ezeket a „nyers” rádiófrekvenciás jeleket alakítja át ultrahangos monitorképpé.

Az ultrahang alkalmazása a gyógyászatban
Az ultrahangot a gyógyászat számos területén alkalmazzák. A házi orvosi gyakorlatban jelentős szerepe van például a betegségek korai, még tünet- és panaszmentes állapotban történő felfedezésében, illetve akut esetekben a diagnózis gyors felállításában és a megfelelő kezelés időben való elkezdésében.
Már az 1950-es években megkezdődött az ultrahang szemészeti alkalmazása. A Buchmann és Ossoinig nevéhez fűződő, első, kifejezetten szemészeti célú ultrahang készülék 1973-ban jelent meg, és különféle szembetegségek (pl. szürkehályog) diagnózisának felállítására szolgált. A gyógyászatban használt ultrahang frekvenciája és erőssége nem egészségkárosító; alkalmazása nem fájdalmas, mert a vizsgálat zárt szemhéjon keresztül végezhető; viszonylag olcsó, gyors és tetszőleges gyakorisággal megismételhető, ezért jó módszer olyan esetekben, amikor a szemgolyóban kialakult elváltozások valamilyen okból a hagyományos vizsgálati eljárásokkal nem láthatók (pl. szűk pupilla vagy szaruhártya hegek esetén).

Az amerikai egyesült államok beli Duke Egyetem kutatói kifejlesztettek egy olyan, a 2D-s megoldásoknál jóval olcsóbb ultrahangos eljárást, melynek segítségével a sebészek valós időbeni, háromdimenziós képet kaphatnak az agyról, akár műtét közben is. Míg az operációk során jelenleg használt számítógépes tomográfiával (CT) készült felvételek a koponya felnyitásakor bekövetkező bőr- és szövetelmozdulások miatt javarészt használhatatlanná válnak, addig az új ultrahangos endoszkóp a műtét teljes időtartama alatt valós időben tud képeket készíteni az agyról, amelyek minősége ráadásul jobb is a 2D-s képekénél. Az új eljárás kisebb beavatkozással is jár – a koponyán ejtett vágás egy centiméternél is kisebb –, így egyszerűen megvalósítható a mintavétel vagy az agyi folyadék leszívása az agyi nyomás csökkentése érdekében. A 2D-s ultrahang-diagnosztikát jelenleg tumorok azonosítására használják, a 3D-s technika azonban arra is képes, hogy megkülönböztesse a különböző nagyságú és típusú daganatokat.

Ultrahang a nőgyógyászatban, a 4D-technika megjelenése
A 3D-s és 4D-s ultrahang megjelenése nagy előrelépést jelent a szülészetben és nőgyógyászatban.
Nőgyógyászati betegségeknél a 3D-s technika lehetővé teszi a méh és a petefészkek alakjának, helyzetének átfogóbb vizsgálatát, és ezáltal a méh fejlődési rendellenességeinek, illetve a méhüregben lévő polipok pontosabb megítélését. Műtétek előtt segítséget nyújt a daganatok térbeli elhelyezkedésének, belső felépítésének meghatározásához is, így még az operáció előtt megjósolható, hogy jó- vagy rosszindulatú daganatról van-e szó.

Míg a hagyományos, 2D-s ultrahang a magzat testének egyetlen metszetét ábrázolja, addig ha ugyanezeket a hanghullámokat modern számítógépes technikával egészítjük ki, térbeli, 3D-s képet kapunk, ami már nagyban hasonlít egy fényképhez. A negyedik dimenzió az idő.
A 4D-s ultrahang segítségével másodpercenként többször frissített mozgóképet kapunk, amelyen pontosan láthatók a baba mozgásai, testhelyzete, arckifejezése.

Országonként eltérő, hogy a kismamáknak hány kötelező ultrahangos szűrésen kell átesniük. Míg Angliában kétszer, addig hazánkban négy alkalommal történik ilyen vizsgálat, amelynek során ellenőrzik, hogy a magzat korának megfelelően fejlődik-e, illetve más biokémiai vizsgálatokkal (pl. vérvétel) kiegészítve kizárják egyes fejlődési rendellenességek (pl. Down-kór, nyitott gerinc) gyanúját. Ha a vizsgálatok során bármilyen rendellenességet észlelnek, további ultrahangos szűréseket rendelhetnek el.

Noha a két dimenzióban történő szűrővizsgálatok jelentősége mit sem csökkent az utóbbi években – a fejlődési rendellenességek többségét még most is 2D-s eljárással állapítják meg –, a 3D-s és 4D-s ultrahang készülék segítségével több információt szerezhetünk a magzatról, ezáltal pedig bővül a méhen belül felismerhető rendellenességek köre. Az új eljárás segítségével a testfelszínt érintő, illetve a koponyán belüli szerkezeti rendellenességek (pl. ajak- és szájpadhasadék, agyvelősérv, nyúlszáj, köldöksérv, dongaláb) felismerése vált könnyebbé.

Az ultrahangos vizsgálatok a 12. héten kezdődnek, mert ekkor már láthatóvá válnak a baba ujjpercei és minden fontosabb szerve, és ez lehetővé teszi, hogy azonosíthatóak legyenek azok az elváltozások, amelyek a jövőben problémát jelenthetnek. A terhesség első harmadában mindig a kromoszóma-rendellenesség vizsgálatára helyezik a hangsúlyt. Ekkor szűrhető ki például az egyik legismertebb ilyen eredetű betegség, a Down-kór. Az ultrahang diagnosztika segítségével kimutatható, hogy mennyi folyadék halmozódik fel a magzat tarkója környékén, illetve hogy van-e már orrcsontja a babának, ezekből pedig megállapítható vagy kizárható a Down-szindróma jelenléte. Az első trimeszteri szűrővizsgálatok során zárják még ki a végtaghiányokat, a hasfalzáródási rendellenességeket, valamint a súlyos szívproblémákat.

Az apróbb rendellenességek felderítése a terhesség második harmadában történik. Ekkor kerül sor a különböző végtagdeformitások (pl. dongaláb), a kisebb szívfejlődési rendellenességek (pl. a szívsövény defektusai), illetve az agyfejlődési problémák (pl. agykoponyahiány, agyvelősérv) vizsgálatára is.

A harmadik trimeszterben végzett szűrések már nem a fejlődési rendellenességek felderítésére irányulnak, hanem a magzat méhen belüli elhelyezkedésének, születéskor várható testsúlyának meghatározására és a magzatvíz vizsgálatára.

Az ultrahang hatása a magzatra
Az elmúlt évek során felmerült néhány megalapozatlan vélemény az ultrahang vizsgálatok lehetséges ártalmairól. Az évtizedes kutatómunka és a többmillió elvégzett vizsgálat eredményei azonban rácáfolnak erre. Az ultrahangnak létezhet ugyan szövetkárosító hatása, de biztosan állítható, hogy a szülészetben használt ultrahangkészülékek által kibocsátott ultrahang energiája még hosszú távon, gyakori használat esetén sem okoz semmilyen szöveti vagy egyéb elváltozást sem az anyában, sem pedig születendő gyermekében.

Rák Alexandra