سلام پرتوکار

خطراثرات درازمدت  تصويربرداري التراسوند و غيرالتراسوند بر پرسنل رادیولوژی 

آثار زيستي التراسوند تشخيصي:

زير سطح كنترل برخلاف تشعشعات يون‌ساز، التراسوند باعث يون‌سازي نمي‌شود، ولي اين اثر مترادف با بي‌اثر بودن از نظر زيستي نيست. اثرات زيستي التراسوند مي‌تواند گرمايي (تغييرات بافت كه مستقيماً در اثر افزايش دما توسط موج التراسوند پديد مي‌آيد) يا غير گرمايي (مكانيكي) باشد. اثرات غيرگرمايي خود شامل دو دسته حفره‌سازي و غير حفره‌سازي مي‌شد. حفره‌سازي پديده‌اي است كه در آن ريزحباب‌هايي از گازهاي موجود در بافت‌هاي زنده‌اي مثل ريه يا روده شكل مي‌گيرد. امواج صوتي باعث مي‌شود كه اين ريزحباب‌ها به طور منظم منبسط و منقبض شود، به عبارت ديگر دچار ضربان يا تشديد شود. در هنگام ضربان، حباب‌ها امواج صوتي ثانويه‌اي در تمام جهات از خود ساتع مي‌كند. اين امواج ثانويه مي‌تواند تصاوير التراسوند را بهبود ببخشد، چرا كه به سمت مبدل منعكس شده و اطلاعات بيشتري توليد مي‌كند. به همين خاطر پزشكان در پاره‌اي از اوقات حباب‌هاي مصنوعي (به نام ماده حاجب) را قبل از ثبت تصاوير التراسوند به بدن تزريق مي‌كند، به عنوان مثال هنگام تصويربرداري از سيستم گردش خون چرخه‌هاي فشردگي ريزحباب‌ها در اثر فشارهاي مثبت و منفي باعث حركت‌هاي ثانويه، فشار برشي محلي بالا در بافت و ايجاد ريز جريان‌هايي از مايعات احاطه كننده مي‌شود. هنگامي كه التراسوند تشخيصي بر روي ريه يا روده حيوانات آزمايشگاهي تمركز داده شود، اين اثرات حفره‌سازي مي‌تواند منجر به گسيختگي رگ‌هاي بسيار كوچك خوني شود.

التراسوند همچنين مي‌تواند اثرات مكانيكي ديگري را توليد كند كه براي ايجاد نيازي به حباب ندارد. اين اثرات شامل تغيير نيرو، فشار و گشتاور و نيز جريان مايعات است. اين تغييرات به ترتيب مي‌تواند باعث ايجاد صداهاي قابل شنيده شدن، تغييرات الكتريكي غشاي سلول (كه آن را نسبت به مولكول‌هاي بزرگ تراوا مي‌كند)، حركت و توزيع مجدد سلول‌ها در مايع و آسيب‌ سلول شود. در آزمايشات صورت گرفته بر روي حيوانات، هنگامي كه جريان يك مايع به يك جسم جامد نزديك مي‌شود، برش مي‌تواند اتفاق بيفتد و اين امر مي‌تواند باعث آسيب ديدن پلاك‌هاي خوني و لخته شدن غيرعادي خون شود. (ترومبوز). هنوز مشخص نشده است كه اين اثرات تا چه حدي در انسان‌هايي كه در معرض التراسوند قرار مي‌گيرند. ظاهر مي‌شود.

پرواضح است كه اثرات باليني التراسوند وابسته به ويژگي‌هاي موج صوتي، حساسيت و تضعيف بافت در معرض و زمان عرضه است. شدت التراسوند (چگالي توان صوتي در واحد سطح)، فركانس مبدل و حالت دستگاه (پيوسته يا پالسي)، همه از عوامل تأثيرگذار بر اثرات باليني التراسوند است. ولي در مجموعه‌هاي كلينيكي، مقدار دقيق انرژي التراسوند كه بر بافت هدف اثر مي‌گذارد نامعين باقي مانده است. چرا كه بسياري از عوامل تكنولوژيك و بيولوژيك انرژي را تعديل مي‌كند. ميليون‌ها تركيب از آرايشات كنترلي مي‌تواند بر خروجي ماشين اثر گذارد:‌ از جمله شاخص مكانيكي، حالت تصويرگيري، مدت عرضه، فركانس بهينه، نياز به تزريق حباب‌هاي مصنوعي و نوع و ضخامت بافت در معرض.‏

اثرات زيستي التراسوند تشخيصي قلب
همان‌طور كه پيشتر اشاره شد، درك بهتري از اثرات زيستي التراسوند تشخيصي قلب باعث ارتقاي آگاهي ما نسبت به تعاملات پيچيده ميان امواج التراسوند و بافت‌هاي بيولوژيك شده و مي‌تواند مسير جديدي را به سمت كاربردهاي درماني بر اساس عملكردهاي سلولي مدوله شده با امواج التراسوند، مانند هدايت غشا، مرگ طبيعي سلول، نفوذپذيري و نيز ترومبوليز سلول بگشايد.
‏
اثرات مولكولي
التراسوند تشخيصي مي‌تواند به طور محسوسي جذب پروتئين‌هاي فعال را وسط اندوتليوم در حالت ‏in Vivo‏ افزايش دهد. التراسوند به صورت انتخاب شده عوامل ‏ERK‏ را در پوست انسان فعال‌سازي مي‌كند. آزمايشات ‏In Vitro‏ روي سلول‌هاي اندوتليان كشت شده وريد نامي انسان، نشان مي‌دهند كه دروني‌سازي ‏caveolar‏ بدون تغيير يكپارچگي غشاي سلولي، سازوكار جديدي در جذب پروتئين از طريق القاي التراسوند تشخيصي به سلول‌هاي اندوتليوم به همراه فعال‌سازي گروه فسفريل ‏ERK1/2‎‏ است.
‏
اثرات سلولي
كليدي فعاليت‌هاي آتروپروتكتيو (در سطح پايين) و آتروژنيك (در سطح بالا) است، چرا كه مقدار زياد ‏ROS‏ باعث مرگ سلول‌هاي اندوتليال شده و مي‌تواند در صدمات اوليه اندوتليان كه منجر به افزايش ضايعات تصلب شرايين مي‌شود، مشاركت داشته باشد. گروهي از مطالعات نشان‌ داده‌ است كه آسيب سلول‌هاي اندوتليال بعد از در معرض قرار گرفتن سلول‌هاي كاشته شده و ارگان‌هاي شامل هوا مانند ريه و قلب بعد از تزريق ماده حاجب روي مي‌دهد. گروهي ديگر اثرات ‏in Vitro‏ را روي ‏ROS‏ درون سلولي يك لايه از سلول‌هاي اندوتليال بعد از عرضه التراسوند در چند مدت مختلف با استفاده از سيستم‌هاي تصويرگري تجاري موجود مورد ارزيابي قرار داده‌اند. و اينگونه نتيجه گرفته‌اند كه التراسوند تشخيصي قلب (با فركانس ‏‎1/3‎‏ بر ‏‎2/6‎‏ مگاهرتز و شاخص مكانيكي ‏‎1/5‎‏)ف فشار اكسيده كننده درون سلولي را در سلول‌هاي اندوتليوم و به صورت ‏In Vitro‏ افزايش مي‌دهد (شكل 5). اين افزايش به همراه شواهد مورفولوژيك آسيب اندتليان بعد از زمان عرضه طولاني (‏‎3 O S‎‏) مشاهده شده و تا 1 ساعت ادامه پيدا مي‌كند. عرضه التراسوند منجر به "نردباني شدن ‏DNA‏" و همچنين "نشت ‏LDH‏" پس از 15 ثانيه دوام موج مي‌شود. اثرات روي اندوتليوم مي‌تواند با اضافه شدن محيط خارج سلولي در معرض به سلول‌هاي اشعه نديده مجدداً توليد شود. از سوي ديگر مي‌توان با جدا كردن محيط در معرض از بافت سلولي يا تزريق آنزيم كاتالاز به محيط قبل از عرضه، از اين اثرات جلوگيري كرد. شكل‌گيري راديكال‌هاي آزاد به دليل حفره‌سازي غيرفعال،‌ مي‌تواند باعث آسيب سلول و ‏DNA‏ تا حد مرگ آنها شود. اين نتايج مربوط به آزمايشات ‏in vitro‏ بوده و واضح است كه مستقيماً نمي‌تواند روي آزمايشات ‏in vivo‏ ارزيابي شود، چرا كه در آنجا چندين سيستم براي حفظ وضعيت ضداكسنده خود به سرعت راديكال‌هاي ‏OH+‎‏ و ‏H+‎‏ را غيرفعال كرده و توليد گونه اكسيژن غيرفعال توسط التراسوند را قابل صرف‌نظر كردن مي‌كند. ‏

اثرات ارگاني
ريزجريان‌هاي بدن حتي نسبت به عرضه التراسوند كه فركانس، شدت و مدت عرضه آن كاملاً در محدوده تشخيصي قلب قرار دارد، حساس است. دانشمندان نشان داده‌اند كه عرضه التراسوند باعث افزايش تراوايي اندوتليال مي‌شود كه نشانه زودهنگام و برگشت‌پذير تغييرات مورفولوژيك غشاء احتمالاً در اثر كم شدن ارتباطات تنگ بين سلولي براي ارتعاشات كم دامنه مكانيكي است. اين آسيب جزيي اندوتليال در شرايط وجود خط زمينه، احتمالاً مقدمه‌اي براي افزايش مقاومت در خلال خون‌رساني مجدد است. التراسوند مي‌تواند فشار بر شي ديواره را روي اندوتاليوم افزايش داده و باعث ارتقاي فعاليت ضد اكسنده آن شود. اين امر باعث كاهش شكل‌گيري ‏ROS‏ در خلال خون‌رساني مجدد ‏Postischemic‏ بعد از عرضه التراسوند شده و در نتيجه خون‌رساني مويرگي را افزايش مي‌دهد. بنابراين، التراسوند اثر سودبخشي در درمان صدمات خون‌رساني مجدد بافت خواهد داشت. اين اكتشاف جالب يك دريچه درماني جديد را به سمت كاربرد التراسوند در درمان صدمات ريز عروقي، كه در بسياري از شرايط پاتولوژيك از جمله انفاركتوس ماهيچه‌هاي قلبي رخ مي‌دهد، گشوده است.

منبع: فصلنامه علمی تخصصی پرتو