اصول سونوگرافی در اسب و موارد مهمی که باید در مورد آن در نظر گرفت

سونوگرافی (تصویربرداری به روش اولتراسوند) که اولتراسونوگرافی نیز نامیده می شود یک ابزار تشخیصی پزشکی و دامپزشکی بر اساس امواج صوتی است. در این روش امواج صوتی بالاتر از دامنه یا محدوده شنیداری انسان (بیش از 20000 هرتز) استفاده می شود که عمدتاً در دامنه بین 2 تا 15 مگاهرتز هستند. به بیان ساده، وقتی امواج به محل هدف رسیده و از آن بازتاب می یابند یا اصطلاحاً اکو می شوند، از این فرایند برای تصویربرداری و تشخیص از اندام و ساختارهای داخل بدن استفاده می شود. این روش یک روش غیرتهاجمی (بدون نیاز به جراحی) است که قابل حمل، عاری از تشعشعات خطرناک و نسبتاً ارزان و آسان در مقایسه با سایر روش ها است. این موضوع مزیت مهمی برای بررسی اندام داخلی و به ویژه بخش های حساس تر به تشعشعات مضر (مانند جنین حیوان آبستن) است که توسط روش های دارای احتمال آسیب بالاتر به دلیل تشعشعات ساتع شده از آنها قابل رصد و بررسی نیستند.

سونوگرافی اطلاعاتی در مورد ابعاد، شکل و محل اندام و ساختارهای داخلی ارائه می دهد که اکثر دستگاه های سونوگرافی مورداستفاده در دامپزشکی مجهز به یک پروب 3، 5 یا هفت و نیم مگاهرتز است که برای حیوانات بزرگ مانند اسب و دستگاه های جدیدتر فرکانس 10 مگاهرتز نیز استفاده می شود. فرکانس و مبدل 10 مگاهرتز برای مواردی مانند تاندون دست و پای اسب، فرکانس هفت و نیم مگاهرتز برای اندام ها و ساختارهای موجود در عمق بدن استفاده می شود.

چگونگی تولید تصویر از امواج اولتراسوند (امواج فراصوت) در دستگاه سونوگرافی به دو اصل اساسی در این دستگاه ها برمی گردد. ابتدا اثر پیزوالکتریک (piezoelectric effect) و سپس اصل یا اثر پالس اکو (pulse-echo) منجر به تولید تصویر در دستگاه های سونوگرافی می شوند که هر کدام به طور مجزا توضیح داده خواهد شد.

- اثر پیزوالکتریک (piezoelectric effect): این اثر توضیح می دهد که چگونه امواج اولتراسوند یا فراصوت توسط کریستال های سرامیکی موجود در پروب یا مبدل تولید می شوند. این فرایند بدین شکل صورت می گیرد که جریان الکتریکی از طریق کابل متصل به مبدل یا پروب وارد آن شده و از آن عبور می کند که باعث تغییر شکل و ارتعاش کریستال ها می شود. این ارتعاش باعث تولید پرتوهای فراصوت یا اولتراسوند در مبدل یا پروب می شود.

- اصل یا اثر پالس اکو (Pulse-echo): این اصل تولید تصویر پس از ایجاد پرتوهای فراصوت را توضیح می دهد. ابتدا باید بیان شود که امواج فراصوت تولید شده توسط پروب یا مبدل به طول مداوم تولید نمی شوند، زیرا کریستال های داخل مبدل یا پروب برای هم تولید و ارسال و هم دریافت امواج صوتی منعکس شده استفاده می شوند. پس نمی توانند هر دو کار را همزمان انجام دهند. به همین دلیل است که مبنای تولید تصویر در دستگاه سونوگرافی به این شکل است که در فاصل بین پالس های تولید شده توسط کریستال های مبدل یا پروب، پرتو اولتراسوند وارد بدن فرد یا حیوان هدف شده و انعکاس دریافتی از آن به پروب یا مبدل بازمی گردد. این امواج صوتی منعکس شده (پژواک ها) باعث تغییر شکل مجدد و تولید سیگنال الکتریکی می شود که دریافت شده و به شکل تصویر در نمایشگر مشاهده می شوند. در واقع تنها یک درصد از زمان کار پروب یا مبدل دستگاه سونوگرافی صرف فرستادن و انتشار امواج فراصوت می شود و بقیه زمان صرف دریافت پژواک ها یا انعکاس های دریافتی و تبدیل آن به تصاویر قابل مشاهده در نمایشگر دستگاه می شود.

نکات مهم دیگری نیز در مورد عملکرد دستگاه سونوگرافی وجود دارد. به عنوان مثال، اثر متقابل امواج فراصوت تولید شده توسط مبدل یا پروب با بافت های مختلف متفاوت است و ممکن است به شکل گیری تصویر کمک کند یا در برابر این کار مانع ایجاد کند. این اثر متقابل بین امواج فراصوت تولید شده در پروب و بافت های هدف در دو گروه عمده واکنش های تضعیف کننده یا انکساری (بازتابشی) قرار می گیرند.

- واکنش تضعیفی هنگام عبور پرتو فراصوت از بافت ها باعث تضعیف تدریجی این پرتوها می شود که در اثر انعکاس و یا پراکنده شدن به اطراف و یا جذب شدن امواج فراصوت به بافت ها ایجاد می شود که البته راهکارهایی برای کاهش و جبران آن وجود دارد

- بازتاب یا انعکاس وقتی رخ می دهد که امواج اولتراسوند یا فراصوت به مبدأ خود (پروب یا مبدل) جهت تولید تصویر بازمی گردد (منعکس یا بازتابیده می شود) و میزان آن به چگالی یا تراکم بافت محل عبور امواج برمی گردد. این موضوع باعث می شود که تقریباً تمام امواج فراصوت برخوردکننده به بافت هایی مانند استخوان ها به مبدأ منعکس شده و در برخی انواع دیگر از بافت ها اکوهای کمی به مبدل بازگردد (منعکس شود).

پراکندگی امواج تابیده شده به بافت از طرف پروب دستگاه سونوگرافی نیز تغییر جهت امواج تابانده شده در برخورد با ساختارهای درونی کوچک یا ناهموار را مورد اشاره قرار می دهد. پراکندگی امواج با مبدل های دارای فرکانس بالاتر نیز افزایش می یابد که باعث جزئیات و وضوح بهتر تصاویر می شود. همچنین، جذب و انکسار نیز ممکن است رخ دهد که انکسار وقتی رخ می دهد که پرتو اولتراسوند یا فراصوت با زاویه مایل به اندام و ساختارهای داخلی برخورد کند. تغییر در تراکم بافت در طی مسیر موج فراصوت نیز باعث شکست پرتو تابیده شده می شود. این تنوع واکنش های متقابل بین بافت و امواج فراصوت تابیده شده به آن و اثرات ناشی از آنها، نشاندهنده اهمیت میزان تسلط، تجربه و تخصص فرد انجام دهنده سونوگرافی در انجام این کار و مشاهده و تفسیر تصاویر تولیدی هستند.

اطلاعات تولید شده توسط دستگاه سونوگرافی (دستگاه اولتراسوند) را می توان به روش های مختلفی نمایش داد یا مشاهده نمود که در ادامه به طور مختصر به آنها پرداخته خواهد شد. حالت های قابل نمایش تصاویر سونوگرافی به نوع دستگاه یا واحد سونوگرافی، اطلاعات موردنیاز از انجام سونوگرافی و اندام مورد بررسی برمی گردد که به شرحی که در ادامه خواهد آمد، هستند. حالت آمپلیتیود (Amplitude) یا A که بیشتر در چشم پزشکی رایج است و رواج کمتری در سایر زمینه ها دارد، به طوری تصویر را نشان می دهد که قسمت بالا یا چپ مانیتور نزدیک ترین یا سطحی ترین قسمت و سمت راست یا پایین آن نقاط دورتر را نشان می دهد. حالت بعدی، حالت B است که یک تصویر دو بعدی را تشکیل می دهد و مکان هر نقطه نسبت به پروب در امتداد محور عمودی در مانیتور نمایش داده می شود (محل مبدل یا پروب در تصویر در بالای مانیتور است). رایج ترین نوع نمایش تصاویر در شرایط امروز پزشکی و دامپزشکی با عنوان Real-timeB یا نمایش حالت B به شکل بلادرنگ و بلافاصله است و یک تصویر کامل، متحرک و متغیر نسبت به تغییرات زمانی نمایش می دهد که واقعی ترین حالت ممکن است. حالت نمایش M نیز وجود دارد که معمولاً در اکوکاردیوگرافی (ارزیابی عملکرد و اندازه بطن ها یا حفره های قلب) کاربرد دارد.

برای به دست آوردن بهترین تصاویر از نظر کیفیت و شفافیت و در نتیجه به دست آوردن بهترین برآورد ممکن از وضعیت اندام و ساختارهای درونی هدف، سونوگرافیست (فرد اپراتور دستگاه سونوگرافی) باید بداند از چه نوع مبدل (پروب) و با چه اندازه ای استفاده کند و چگونه از سایر بخش ها و کنترل های دستگاه سونوگرافی به درستی استفاده کند. انواع مختلفی از دستگاه های سونوگرافی و مبدل ها (پروب ها) وجود دارد که می توان از بین آنها با توجه به حیوان یا دام موردنظر و ابعاد بدنی آن، اندام و ساختار درونی موردنظر برای سونوگرافی و عارضه مورد بررسی، انتخاب نمود. برای دام های بزرگ و به طور خاص اسب ها که موضوع این مقاله هستند، تقریباً تمام بدن می تواند هدف سونوگرافی قرار گیرد؛ اما بیشتر سونوگرافی مفاصل و اندام حرکتی، حفره شکمی و قفسه سینه جهت مشکلات گوارشی، قلبی و... و البته سونوگرافی برای بررسی باروری، آبستنی و مسائل مرتبط با آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به مجموع مواردی که باید برای سونوگرافی اسب ها مدنظر داشت، ویژگی های زیر را یک دستگاه سونوگرافی مناسب اسب و سایر دام های بزرگ باید داشته باشد.

ویژگی های مفید و مهم یک دستگاه سونوگرافی مناسب دامپزشکی دام و اسب

- تصویربرداری با وضوح بالا: منظور از توانایی تصویربرداری با وضوح بالا در یک دستگاه سونوگرافی، توانایی جداکردن دو ساختار یا اندام درونی از یکدیگر است، به طوری که برای اپراتور دستگاه سونوگرافی (سونوگرافیست) بادقت و راحتی مناسبی قابل تشخیص از یکدیگر باشند. همچنین، علاوه بر تمایز مناسب بین اندام و ساختارهای داخلی، توانایی تصویربرداری از آناتومی سطحی و داخلی با وضوح فضایی مناسب و بالا نیز مهم است تا جایگاه و ابعاد و سایر ویژگی های مهم تشخیصی را بادقت بالا بتوان تخمین زد.

- توان بهینه سازی خودکار تصویر: این موضوع وقتی اهمیت خود را نشان می دهد که یک فرد تازه کار و کم تجربه بخواهد دستگاه را برای به دست آوردن تصاویری با بالاترین وضوح و کیفیت تنظیم نماید. بهینه سازی خودکار تصاویر قابلیتی است که فقط با لمس یک دکمه (در برخی از جدیدترین و پیشرفته ترین دستگاه های سونوگرافی) کیفیت تصویر را به بالاترین حد ممکن می رساند و علاوه بر کاهش زمان معاینه، باعث بهبود تشخیص صورت گرفته می شود. این مورد به دامپزشکان امکان می دهد که به جای صرف زمان برای تنظیم دستی کیفیت و وضوح تصاویر، بیشتر بر روی بیمار تمرکز نمایند. البته در دستگاه های مدرن که این امکان را به صورت استاندارد دارند نیز می توان تنظیمات را برای استفاده خاص و شخصی به صورت دستی دوباره تنظیم نمود.

- طراحی کاربرپسند (User-Friendly) سخت افزار و نرم افزار دستگاه سونوگرافی: در دستگاه های سونوگرافی که این مورد را مدنظر قرار داده باشند، تلاش شده است تا سخت افزار و نرم افزار دستگاه بیشترین تطابق را با نیازها و راحتی کار اکثریت غالب دامپزشکان و افراد اپراتور دستگاه های سونوگرافی ایجاد کنند تا قابلیت تشخیص بهبودیافته و مشاهده و ثبت تصاویر مناسب هرچه بیشتر آسان شود.

- داشتن سیستم ارائه گزارش جامع از سونوگرافی: در سیستم ها و دستگاه های مدرن سونوگرافی، الگوهای ارائه گزارش جامع از نتیجه سونوگرافی وجود دارد که قابلیت تنظیم بر اساس مؤلفه های مهم برای دامپزشک و حتی اشتراک گذاری گزارش و تصاویر در فضاهای ابری و سایر سیستم های اشتراک گذاری اینترنتی (از طریق تلفن هوشمند و ایمیل و...) را دارند. این امکان کمک می کند که در لحظه بتوان از نظر و مشورت سایر متخصصین در هر کجای جهان (در صورت وجود اتصال اینترنت در محل انجام کار) بهره مند شد.

- وجود برنامه های تخصصی برای کاربردهای خاص مانند اکوکاردیوگرافی: همان طور که پیش از این نیز اشاره شد، یکی از کاربردهای سونوگرافی در برخی دستگاه های خاص به بررسی سلامت قلب یا اصطلاحاً گرفتن اکو از قلب مربوط می شود. اکو اولیه را می توان با سیستم های متنوعی گرفت اما برای بررسی های پیشرفته تر باید سیستم ها دارای مبدل های تخصصی و سایر امکانات لازمه برای ارزیابی موارد خاص مانند جریان خون در قلب و عملکرد دریچه های قلب باشند.

بنا بر مجموع مواردی که گفته شد، گرچه بودجه خرید و در اختیار گرفتن یک دستگاه سونوگرافی بسیار مهم است، اما با توجه به پیشرفت های روزافزون در تکنولوژی دستگاه های سونوگرافی، همه کاره تر شدن دستگاه ها، افزایش سهولت کار با دستگاه ها نسبت به قبل و افزایش قابل توجه تنوع دستگاه های در دسترس در بازار اقلام دامپزشکی، می توان دستگاه های مناسب با توجه به بودجه، تخصص کاری دامپزشک و موارد بیشتر رخ دهنده برای هر دامپزشک یا اولویت های کاری او را با توجه به مواردی که در بالا گفته شد و به بهبود دقت و سهولت تشخیص کمک می کنند، انتخاب نموده و در اختیار گرفت.

موارد مهمی که باید در سونوگرافی اسب ها (به ویژه برای موارد مرتبط با آبستنی و باروری) مدنظر قرار داد

با توجه به اینکه تمرکز این مقاله بیشتر بر روی سونوگرافی اسب و سایر دام های بزرگ است و یکی از حساس ترین و اصلی ترین کاربردهای سونوگرافی به موارد مرتبط با باروری و آبستنی برمی گردد. نکات مهم درباره سونوگرافی اسب ها از این جهت نیز در ادامه به طور مختصر شرح داده خواهند شد. سونوگرافی چون فرایندی بدون نیاز به جراحی یا اصطلاحاً غیرتهاجمی است، می تواند در بسیاری از موارد بدون استفاده از بیهوشی، بی حسی یا آرام بخش انجام شود. تشخیص های تولیدمثلی قابل انجام توسط امواج فراصوت یا اولتراسوند (سونوگرافی) مواردی مانند بررسی سلامت سیستم تولیدمثلی، تشخیص معضلات و اشکالات سیستم و مجاری تولیدمثلی، تشخیص آبستنی و نظارت بر دوره بارداری و نحوه پیشرفت بارداری را در کنار مواردی مانند تشخیص زمان مناسب برای تلقیح مصنوعی و انتقال جنین و... در برمی گیرد. سونوگرافی را می توان برای تشخیص آبستنی از 14 روزگی به بعد در اسب ها استفاده نمود و امکان تشخیص مواردی مانند دوقلو بودن جنین ها را نیز دارد.

در سونوگرافی اسب، امواج فراصوت تابیده شده از پروب دستگاه می توانند تا عمق 12 سانتی متری رفته و دوباره به مبدل منعکس شوند که تصویری با طیف های مختلف رنگ خاکستری و سیاه و سفید ایجاد می کند. در این تصاویر معمولاً بافت های نرم به صورت سایه های خاکستری و استخوان ها به رنگ سفید به نظر می رسند که امکان تمایز بین ساختارها و بافت ها را می دهد. بر همین اساس است که می توان تخمدان را از رحم و رحم باردار را از رحم بدون جنین تشخیص داد. به دلیل بزرگی فضای درونی بدن و داخل شکمی اسب انجام سونوگرافی با پروب رکتال یک روش رایج و طبیعی است که اکثر اسب ها با آن به خوبی کنار می آیند. با این وجود و با اینکه سونوگرافی یک عمل غیرتهاجمی (بدون نیاز به جراحی است)، ممکن است برای ایمنی اسب و افراد اطراف آن از آرام بخش استفاده شود که در بیشتر مواقع و در حتی مادیان های باردار بدون مشکل قابل استفاده است. البته تشخیص نیاز به استفاده از هر نوع دارویی حین سونوگرافی صرفاً باید توسط دامپزشک یا با نظر مستقیم او انجام شود.

همان طور که قبلا اشاره شده، در 14 روزگی بارداری یا کمی زودتر می توان جنین را تشخیص داد که به صوت یک شکل گرد (کره) کوچک سیاه رنگ در یکی از شاخ های رحم ظاهر می شود. مهم است که اطمینان حاصل شود که مادیان یک جنین را آبستن است یا دوقلو آبستن است، زیرا معمولاً آبستنی به بیش از یک جنین در مادیان ها چالش های خاص خود را به همراه دارد. با پیشرفت بارداری، مایع در رحم جمع شده و تا روز 24ام بارداری جنین به شکل یک دسته سلول کوچک (توده سلولی) قابل مشاهده است. در این زمان ایجاد و تپش قلب جنین نیز قابل تشخیص است. در مراحل آخر بارداری، مادیان ها مانند انسان از طریف دیواره خارجی شکم مورد سونوگرافی قرار می گیرند و جنسیت جنین نیز قابل تعیین است. در این زمان رحم و جنین در قسمت پایین شکم و نزدیک به سطح بدن قرار دارند.

با توجه به موارد حساس، جزئی و متنوعی که در سونوگرافی اسب وجود دارد، هم از نظر تهیه دستگاه سونوگرافی و سایر امکانات و مواد موردنیاز برای سونوگرافی برای دامپزشکان و هم از نظر دسترسی پرورش دهندگان اسب و اسبداران (صاحبان اسب ها) به خدمات سونوگرافی تخصصی اسب (به خصوص در مورد موارد بسیار مهمی مثل موارد تولیدمثلی و آبستنی، مشکلات اندام حرکتی و مشکلات اندام داخلی مانند سیستم گوارشی و قلبی - عروقی و...) دسترسی آسان به سامانه ای جهت مقایسه و بررسی بین تمامی گزینه ها بسیار ضروری به نظر می رسد. امروزه دسترسی نسبتاً گسترده در همه جای کشور به اینترنت باعث شده که امکان بسیار خوبی برای ایجاد سامانه های مذکور در این بستر فراهم شود. اپلیکیشن و وب سایت مرغابی علاوه بر ایجاد این امکان بسیار ارزشمند برای فعالین عرصه پرورش و نگهداری از اسب، برای اولین بار در ایران امکان برخورداری از مشاوره تخصصی همزمان با بررسی و مقایسه گزینه ها در وب سایت و اپلیکیشن خود را فراهم نموده است تا بهترین انتخاب ممکن برای فعالین این عرصه به راحتی قابل وصول باشد.