.: PREFACE
ÖN SÖZ
PREFACE
Article Language: TR
Ultrasonografi (US), dünya çapında en sık başvurulan görüntüleme araçlarından biridir. Girişimsel olmayan, kolay ulaşılabilir, kısa veya uzun dönem yan etkileri olmayan, güvenilir bir yöntemdir. İnsan kulağının işitme sınırının üzerindeki, ultra-yüksek frekanslı ses dalgaları ile elde edilir. Tıp alanında teşhis, tarama ve tedaviye yanıtın başarı ile değerlendirilmesi için kullanıldığı günümüze gelinmesi kolay olmamış, bu önemli ilerleme için tarihsel birçok buluşun gerçekleşmesi gerekmiştir. İtalyan fizyolog Lazzaro Spallanzani bin yedi yüzlü yıllarda, yarasanın görme ve duyma yeteneğini incelediği deneylerinde, kör bir yarasanın güvenle uçabileceğini; ancak tek kulağı işitmediğinde bunu yapamadığını fark etmişti. Bu bulgulara dayanarak, yarasaların yön bulmak için görmeyi değil sesi kullandığını öne sürdü. Daha sonra sesin, suda havadan daha hızlı iletildiği gösterildi. Bin sekiz yüzlü yıllara gelindiğinde Avusturyalı fizikçi Christian Doppler'in yıldızların görünür renk varyasyonu ve ışık dalgası frekansındaki değişiklikleri açıkladığı Doppler kayması fikri, Hollandalı matematikçi Ballot tarafından ses dalgalarına uygulandı. Buna göre hareketli bir objenin ürettiği sesin frekansında hareketin yönüne göre değişiklik olmaktadır. Daha sonraları ise bazı kristallerin basınç altında elektrik üretebileceği ve bu kristallere elektrik uygulandığında ise basınç dalgalarının üretilebileceği (piezoelektrik ve ters piezoelektrik olay) gerçeğinin keşfi, modern transduserlerin yolunu açtı.
Ultrasonografi, tıp alanında ilk defa beyin ventrikül boyutundaki değişiklikleri göstermeye çalışan Avusturyalı bir nörolog olan Karl Dussik (1908-1968) tarafından kullanıldı. Hastanın kafasını suya batırarak kayıt yapılıyordu. Aslında yapılan kayıtlar, kemikler nedeni ile beyin ventriküllerinin gerçek görüntülerine ait olmasa da bu önemli bir girişimdi. Bu yöntem sonraları terk edildi ve amplitud mod (A-mod), organların derinlik ve boyutlarını belirlemek için kullanılmaya başlandı. George D. Ludwig (1922-1973), metaldeki küçük kusurları tespit etmek için kullanılan A-mod görüntülemeyi tıbbi uygulamalara dönüştüren ilk kişiydi. İnsan safra taşlarını köpeklerin sırtına ve safra kesesine implante ederek bunlara ait ekoları gösterdi. Daha sonra B-mod (brightness) US veya gri skala ile tek boyutlu A moddan iki boyuta ve dolayısıyla kesitsel görüntülemeye geçilmiş oldu. US, renkli Doppler, power Doppler, elastografi gibi ileri görüntüleme araçlarını geliştirinceye kadar Tıp, Fizik, Matematik, Mühendislik, Bilgisayar Bilimleri gibi birçok bilim dalının önemli katkılarına sahne oldu.
Ultrasonografi, anatomik ve fonksiyonel bilgi sağlayan gösterim metotları ile artık sadece radyologların teşhis ve tedavi amaçlı değerlendirmelerinin değil giderek artan oranda birçok başka tıp branşının fiziksel muayenesinin de bir parçası hâline gelmektedir. Farklı ülkelerde teknikerler tarafından uygulanmakla birlikte, Türkiye'de başta Radyologlar olmak üzere tıp doktorları tarafından uygulanmaktadır. Doğru kullanımının sağlanması için anatomi, fizyoloji ve patoloji bilgisine sahip olmak ve US'nin fiziksel prensiplerine aşina olmak gerekir. US'nin en önemli çekincesi olan operatör bağımlılığının, deneyim, bilgi ve özellikle yöntemi en fazla kullanan radyologların eğitici-öncü rolleri ile de aşılması beklenebilir. Ayrıca, öznellik sorununun giderilmesi amacı ile birçok alanda gündeme gelen yapay zekâ, ileride belki de US'de de kullanılabilecektir. Uygulayıcıların bilgi ve deneyimlerinin artırılması ve işlemeye uygun standart veri toplanması, verinin depolanması ve kliniği etkileyecek önemli noktaları barındıran sonuçlara ulaşma ihtimali yüksek araştırmaların yapılması hedeflenmelidir. Radyologların, bu gereksinimi zamanında fark ederek bilgisayar veya yazılım mühendisleri ile işbirliğine açık olması ve kendi verilerimizle nitelikli sonuçlara ulaşılması gerekir.
Ultrasonografi ve yapay zekâ gibi klinik çalışmalara açık bir bilim alanına dikkat çekmek istediğimiz ve Türkiye Klinikleri ev sahipliğinde oluşturmaya çalıştığımız bu kitapta; konuya birçok açıdan bakmaya, alanlarında uzman hekim ve mühendisleri bir araya getirmeye çalıştık. Yapay zekâ algoritmaları oluşturmaya niyetli uzmanların hazır oluş ve farkındalıkları, etik konular, yapay zekânın radyolojiye katkısı, verinin nitelik ve niceliği, radyologlardan beklentiler, yapay zekânın temel kavramları, organ ve sistemlerde yapılmış olan çalışmalara ait sonuçlar (tiroid, akciğer, karaciğer, obstetri, jinekoloji, kas iskelet sistemi, meme, aksilla, vasküler yapılar), biyobankalar, biyobelirteçler gibi konuların işlendiği bu kitabı keyifle okumanız, yeni işbirlikleri ile verimli çalışmalara esin kaynağı olması dileklerimizle.
Prof. Dr. Irmak DURUR SUBAŞI
Editör
Prof. Dr. Hasan Fehmi ATEŞ
Editör
Ultrasonografi, tıp alanında ilk defa beyin ventrikül boyutundaki değişiklikleri göstermeye çalışan Avusturyalı bir nörolog olan Karl Dussik (1908-1968) tarafından kullanıldı. Hastanın kafasını suya batırarak kayıt yapılıyordu. Aslında yapılan kayıtlar, kemikler nedeni ile beyin ventriküllerinin gerçek görüntülerine ait olmasa da bu önemli bir girişimdi. Bu yöntem sonraları terk edildi ve amplitud mod (A-mod), organların derinlik ve boyutlarını belirlemek için kullanılmaya başlandı. George D. Ludwig (1922-1973), metaldeki küçük kusurları tespit etmek için kullanılan A-mod görüntülemeyi tıbbi uygulamalara dönüştüren ilk kişiydi. İnsan safra taşlarını köpeklerin sırtına ve safra kesesine implante ederek bunlara ait ekoları gösterdi. Daha sonra B-mod (brightness) US veya gri skala ile tek boyutlu A moddan iki boyuta ve dolayısıyla kesitsel görüntülemeye geçilmiş oldu. US, renkli Doppler, power Doppler, elastografi gibi ileri görüntüleme araçlarını geliştirinceye kadar Tıp, Fizik, Matematik, Mühendislik, Bilgisayar Bilimleri gibi birçok bilim dalının önemli katkılarına sahne oldu.
Ultrasonografi, anatomik ve fonksiyonel bilgi sağlayan gösterim metotları ile artık sadece radyologların teşhis ve tedavi amaçlı değerlendirmelerinin değil giderek artan oranda birçok başka tıp branşının fiziksel muayenesinin de bir parçası hâline gelmektedir. Farklı ülkelerde teknikerler tarafından uygulanmakla birlikte, Türkiye'de başta Radyologlar olmak üzere tıp doktorları tarafından uygulanmaktadır. Doğru kullanımının sağlanması için anatomi, fizyoloji ve patoloji bilgisine sahip olmak ve US'nin fiziksel prensiplerine aşina olmak gerekir. US'nin en önemli çekincesi olan operatör bağımlılığının, deneyim, bilgi ve özellikle yöntemi en fazla kullanan radyologların eğitici-öncü rolleri ile de aşılması beklenebilir. Ayrıca, öznellik sorununun giderilmesi amacı ile birçok alanda gündeme gelen yapay zekâ, ileride belki de US'de de kullanılabilecektir. Uygulayıcıların bilgi ve deneyimlerinin artırılması ve işlemeye uygun standart veri toplanması, verinin depolanması ve kliniği etkileyecek önemli noktaları barındıran sonuçlara ulaşma ihtimali yüksek araştırmaların yapılması hedeflenmelidir. Radyologların, bu gereksinimi zamanında fark ederek bilgisayar veya yazılım mühendisleri ile işbirliğine açık olması ve kendi verilerimizle nitelikli sonuçlara ulaşılması gerekir.
Ultrasonografi ve yapay zekâ gibi klinik çalışmalara açık bir bilim alanına dikkat çekmek istediğimiz ve Türkiye Klinikleri ev sahipliğinde oluşturmaya çalıştığımız bu kitapta; konuya birçok açıdan bakmaya, alanlarında uzman hekim ve mühendisleri bir araya getirmeye çalıştık. Yapay zekâ algoritmaları oluşturmaya niyetli uzmanların hazır oluş ve farkındalıkları, etik konular, yapay zekânın radyolojiye katkısı, verinin nitelik ve niceliği, radyologlardan beklentiler, yapay zekânın temel kavramları, organ ve sistemlerde yapılmış olan çalışmalara ait sonuçlar (tiroid, akciğer, karaciğer, obstetri, jinekoloji, kas iskelet sistemi, meme, aksilla, vasküler yapılar), biyobankalar, biyobelirteçler gibi konuların işlendiği bu kitabı keyifle okumanız, yeni işbirlikleri ile verimli çalışmalara esin kaynağı olması dileklerimizle.
Prof. Dr. Irmak DURUR SUBAŞI
Editör
Prof. Dr. Hasan Fehmi ATEŞ
Editör
Ultrasonography (US) is one of the most frequently used imaging modalities worldwide. It is a non-invasive, easily accessible, reliable method without short or long-term side effects. It is performed by ultra-high frequency sound waves. Many scientific inventions have contributed to the successful usage of the diagnostic US in the medical field. Italian physiologist Lazzaro Spallanzani, in his experiments on the sight and hearing abilities of the bat in the seventeenth century, showed that a blind bat could fly safely. However, he realized that the bat could not do this when he did not hear in one ear. Based on these findings, he suggested that bats use sound, not sight, to navigate. It was later shown that sound travels faster in water than in air. By the eighteenth century, the idea of the Doppler shift, in which Austrian physicist Christian Doppler explained changes in the visible color variation of stars and changes in lightwave frequency, was applied to sound by Dutch mathematician Ballot. Accordingly, the frequency of the sound produced by a moving object changes according to the direction of the movement. Later, the discovery of the fact that some crystals can generate electricity under pressure and that pressure waves can be produced when electricity is applied to these crystals (piezoelectric and inverse piezoelectric effect) paved the way for modern transducers.
Ultrasonography was first used in medicine by Karl Dussik (1908-1968), an Austrian neurologist who tried to show changes in brain ventricle size. The recording was made by immersing the patient's head in the water. This was an important attempt, although the recordings did not belong to the real images of the brain ventricles due to the reflection by the bones. This method was later not used much longer and the amplitude mode (A-mode) was used to determine the depth and size of organs. George D. Ludwig (1922-1973) was the first to use A-mode imaging, previously detecting minor defects in metals, with the aim of medical imaging. He implanted human gallstones in the back and gallbladder of dogs and showed their echoes. Later, with B-mode (brightness) the US or grayscale, one-dimensional A mode turned to two-dimensional and therefore cross-sectional imaging. Until the US with advanced imaging tools such as color Doppler, power Doppler, and elastography, significant contributions from many branches of science such as Medicine, Physics, Mathematics, Engineering, and Computer Sciences have been required.
Ultrasonography, with its imaging methods that provide anatomical and functional information, is no longer only a part of the diagnostic and therapeutic evaluations of radiologists, but increasingly a part of the physical examination of many other medical branches. Although it is applied by technicians in different countries, it is applied by Medical Doctors, especially Radiologists in Turkey. To ensure its correct use, it is necessary to have knowledge of anatomy, physiology, and pathology and to be familiar with the physical principles of the US. Operator dependence, which is the most important drawback of the US, can be expected to be overcome with experience, knowledge, and especially the educator-leading roles of radiologists who use the method the most. In addition, artificial intelligence, which has come to the fore in many areas to eliminate the subjectivity problem, may be used in the US in the future. It should be aimed to increase the knowledge and experience of the practitioners, collect standard data suitable for processing, store the data, and conduct research with a high probability of reaching results that have important points that will affect the clinic. Radiologists, should realize this need on time and be open to cooperation with computer or software engineers and reach qualified results with our data.
We wanted to draw attention, from many perspectives to a field of science open to clinical studies such as ultrasonography and artificial intelligence, under the hosting of Türkiye Klinikleri, and to bring together physicians and engineers who are experts in their fields. We hope that you enjoy reading this book; which covers topics such as awareness and readiness of experts who intend to create artificial intelligence algorithms, ethical issues, the contribution of artificial intelligence to radiology, quality and quantity of data, expectations from radiologists, basic concepts of artificial intelligence, results of studies on some organs and systems (thyroid, lung, liver, obstetrics, gynecology, musculoskeletal system, breast, axilla, vascular structures), biobanks, biomarkers, and that it will be a source of inspiration for productive studies with new collaborations.
Prof. Dr. Irmak DURUR SUBAŞI
Editor
Prof. Dr. Hasan Fehmi ATEŞ
Editor
Ultrasonography was first used in medicine by Karl Dussik (1908-1968), an Austrian neurologist who tried to show changes in brain ventricle size. The recording was made by immersing the patient's head in the water. This was an important attempt, although the recordings did not belong to the real images of the brain ventricles due to the reflection by the bones. This method was later not used much longer and the amplitude mode (A-mode) was used to determine the depth and size of organs. George D. Ludwig (1922-1973) was the first to use A-mode imaging, previously detecting minor defects in metals, with the aim of medical imaging. He implanted human gallstones in the back and gallbladder of dogs and showed their echoes. Later, with B-mode (brightness) the US or grayscale, one-dimensional A mode turned to two-dimensional and therefore cross-sectional imaging. Until the US with advanced imaging tools such as color Doppler, power Doppler, and elastography, significant contributions from many branches of science such as Medicine, Physics, Mathematics, Engineering, and Computer Sciences have been required.
Ultrasonography, with its imaging methods that provide anatomical and functional information, is no longer only a part of the diagnostic and therapeutic evaluations of radiologists, but increasingly a part of the physical examination of many other medical branches. Although it is applied by technicians in different countries, it is applied by Medical Doctors, especially Radiologists in Turkey. To ensure its correct use, it is necessary to have knowledge of anatomy, physiology, and pathology and to be familiar with the physical principles of the US. Operator dependence, which is the most important drawback of the US, can be expected to be overcome with experience, knowledge, and especially the educator-leading roles of radiologists who use the method the most. In addition, artificial intelligence, which has come to the fore in many areas to eliminate the subjectivity problem, may be used in the US in the future. It should be aimed to increase the knowledge and experience of the practitioners, collect standard data suitable for processing, store the data, and conduct research with a high probability of reaching results that have important points that will affect the clinic. Radiologists, should realize this need on time and be open to cooperation with computer or software engineers and reach qualified results with our data.
We wanted to draw attention, from many perspectives to a field of science open to clinical studies such as ultrasonography and artificial intelligence, under the hosting of Türkiye Klinikleri, and to bring together physicians and engineers who are experts in their fields. We hope that you enjoy reading this book; which covers topics such as awareness and readiness of experts who intend to create artificial intelligence algorithms, ethical issues, the contribution of artificial intelligence to radiology, quality and quantity of data, expectations from radiologists, basic concepts of artificial intelligence, results of studies on some organs and systems (thyroid, lung, liver, obstetrics, gynecology, musculoskeletal system, breast, axilla, vascular structures), biobanks, biomarkers, and that it will be a source of inspiration for productive studies with new collaborations.
Prof. Dr. Irmak DURUR SUBAŞI
Editor
Prof. Dr. Hasan Fehmi ATEŞ
Editor
.: Process List