Svetová federácia pre ultrazvuk v medicíne a biológii (WFUMB) je kľúčovou organizáciou, ktorá spája odborníkov z celého sveta s cieľom propagovať a rozvíjať využitie ultrazvuku v medicínských a biologických aplikáciách. Na Slovensku túto úlohu dlhodobo plní Slovenská spoločnosť pre ultrazvuk v medicíne a biológii (SSUM), ktorá má bohatú históriu a významne prispela k pokroku v ultrazvukovej diagnostike v krajine.
Bezpečnosť ultrazvuku: fyzikálne mechanizmy a klinické odporúčania
Ultrazvuk na rozdiel od rentgenových a izotopových zobrazovacích metód negeneruje žiadne ionizujúce žiarenie. Ultrazvuk je podobne ako zvuk mechanické pozdĺžne vlnenie o určitej frekvencii (20 kHz až 1 GHz). Keďže hovoríme o mechanickom vlnení, jedná sa o potenciálne nebezpečenstvo, ktoré sa však môže prejaviť pri nadmernom mechanickom či sekundárne tepelnom namáhaní vyšetrovaných tkanív.
Riziko záťaže tkanív spočíva v tom, že absorbujú časť mechanickej energie. Rozoznávame dve základné interakcie ultrazvukovej energie a vyšetrovaných tkanív. Termálna záťaž (vyjadrená termálny indexom - viditeľným počas aktuálneho vyšetrenia na monitore prístroja) je spôsobená absorpciou energie a je závislá od frekvencie ultrazvuku a typu vyšetrovaného tkaniva. Mechanická záťaž (vyjadrená mechanickým indexom - viditeľným počas aktuálneho vyšetrenia na monitore prístroja) je kombináciou viacerých fyzikálnych javov, ktoré vyúsťujú do javu, ktorý nazývame kavitácia.
Hlavným problémom pri zobrazovaní plodu je zvýšenie teploty. Je známe, že hypertermia je teratogénna. Úsilie výskumných pracovníkov sa sústredilo na definovanie zvýšenia teploty a doby expozície, ktoré môže spôsobiť biologické účinky, a na stanovenie hladín ultrazvuku, ktoré by mohli následne viesť k zvýšeniu teploty. Na základe týchto informácií sa určili kritériá bezpečného použitia diagnostického ultrazvuku.
Zvýšenie teploty o 2,5 °C sa dokázalo na mozgovom tkanive morčaťa po 2 minútach od začiatku vystavenia pulznému doppleru na hornej hranici intenzity. Na povrchu kosti sa zistilo zvýšenie teploty až o 5 °C. V štúdii zameranej na ovce s rôznymi kritériami intenzity sa zistilo, že zvýšenie teploty v maternici je o 40% nižšie ako v rovnocennom teste na neživom tkanive.
V usmerneniach WFUMB sa uvádza, že ultrazvuk, ktorý spôsobuje zvýšenie teploty pod 1,5 °C, sa môže použiť bez výhrad (bez rizika z poškodenia plodu). Pre dennú prax je dôležité vedieť, že bežne používané ultrazvukové prístroje v móde s farebným dopplerom a/alebo pulzným dopplerom nespôsobujú pri bežnom vyšetrovacom čase zvýšenie teploty nad 1,5 °C. V usmerneniach sa tiež uvádza, že expozícia ultrazvukom spôsobujúca zvýšenie teploty nad 4 °C po dobu viac ako 5 minút by sa mala považovať za potenciálne nebezpečnú.
Čo sa týka mechanických účinkov, neexistuje dôkaz, že pri vykonávaní ultrazvukového vyšetrenia plodu dochádza k kavitácii. V štúdii nízko-amplitúdových lithotryptických pulzov u myších plodov existovalo znepokojenie, že krvácanie môže byť výsledkom pohybu tkanív spôsobeného ožarovacími silami, ale neexistuje dôkaz, že k tomu dochádza in vivo pri vyšetrení.
Princíp ALARA a odporúčania pre prax
Pre sonografistu (lekára vykonávajúceho ultrazvukové vyšetrenie) je táto problematika veľmi zložitá, a preto neriešiteľná v dennej praxi. Preto bol odbornými spoločnosťami zavedený princíp ALARA (As Low As Reasonably Achievable), čo vo voľnom preklade znamená, že dávka (dĺžka) ultrazvukového vyšetrenia má byť tak nízka (najnižšia možná), aby mohol byť dosiahnutý rozumný efekt (výsledok vyšetrenia). Tento princíp je absolútne logický, pretože znamená minimalizáciu času potrebného k vyšetreniu určitej oblasti tkaniva, orgánu alebo plodu.
Termálny index pre mäkké tkanivo (TI) by sa mal používať pred 10. týždňom tehotenstva a termálny index pre kosť (TIb) by sa mal používať pri vyšetreniach po 10. týždni tehotenstva, keď je zrejmé, že prebieha osifikácia kostí. V súlade s princípom ALARA by sa pulzný dopplerovský ultrazvuk nemal používať, pokiaľ to nie je klinicky indikované. Ak je vyšetrenie a nastavenie prístroja v súlade s princípom ALARA, je takéto vyšetrenie možné bezpečne realizovať.
Normy, regulácie a odborné usmernenia
Predpisy upravujúce výstup diagnostického ultrazvuku boli vo veľkej miere stanovené americkou Správou potravín a liečiv (FDA), hoci Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) v súčasnosti pripravuje medzinárodne vypracované dohody. Príslušné národné spoločnosti pre používateľov ultrazvuku (napr. American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM), Britská spoločnosť pre ultrazvuk v medicíne (BMUS)) majú zvyčajne bezpečnostné výbory, ktoré poskytujú rady o bezpečnom používaní ultrazvuku.
V roku 1992 AIUM v spolupráci s Národnou asociáciou výrobcov elektriny (NEMA) vyvinula štandard zobrazovania výkonu (ODS), vrátane tepelného indexu a mechanického indexu, ktoré boli začlenené do nových predpisov FDA. Svetová federácia (WFUMB) usporiadala bezpečnostné sympóziá v roku 1991 (o tepelných otázkach) a 1996 (o tepelných a netermálnych otázkach), na ktorých boli odporúčania zverejnené. Po ich preskúmaní boli tieto pokyny uverejnené v rokoch 1992 a 1998 ako usmernenie.
Predbežné nariadenia FDA o výkone ultrazvuku boli vypracované v roku 1976. Tieto stanovili limity pre jednotlivé aplikácie založené na existujúcich úrovniach výkonu, ktoré nepreukázali žiadne nepriaznivé účinky. Limity boli rozdelené na: (1) očné aplikácie, (2) fetálne a iné (vrátane brušných, pediatrických a vyšetrovania malých častí), (3) srdcové, (4) periférne cievy. Prístroje mali zvyčajne tlačidlo, ktoré obmedzovalo výkon pre pôrodnícke aplikácie.
Vzdelávanie a profesionálne štandardy: EFSUMB iniciatívy
You are probably all aware of the document “Minimum training requirements for the practice of medical ultrasound in Europe”. After a few years of work EFSUMB Education and Professional Standards Committee has developed guidelines for how the minimum training requirements can be achieved at each level of practice. Structured theoretical and practical training should be followed by competency assessment. In the document that follows you will find a description - for some medical specialties - of the theoretical and practical training that the committee recommends and also competency assessment sheets. We would welcome general comments on these recommendations, suggestions for ways in which they could be improved in the future and suggestions for additional syllabuses.
Dokument „Minimum training requirements for the practice of medical ultrasound in Europe“ je kľúčovým strategickým dokumentom EFSUMB. Po niekoľkých rokoch práce vypracoval Výbor pre vzdelávanie a profesionálne štandardy EFSUMB usmernenia, ako dosiahnuť minimálne požiadavky na vzdelávanie na každej úrovni praxe. Štruktúrované teoretické a praktické vzdelávanie by malo byť nasledované hodnotením kompetencií. Dokument popisuje odporúčané teoretické a praktické vzdelávanie pre niektoré medicínske špecializácie, ako aj formuláre na hodnotenie kompetencií. EFSUMB by privítala všeobecné pripomienky k týmto odporúčaniam, návrhy na ich zlepšenie v budúcnosti a návrhy na ďalšie sylaby.
SSUM: história, kongresy, kurzy a medzinárodná spolupráca
Pred rozdelením Československej socialistickej republiky (ČSFR) sa problematike ultrazvukovej diagnostiky venovala Československá spoločnosť pre ultrazvuk v medicíne a biológii, ktorá bola súčasťou Československého zväzu vedeckotechnických spoločností (ČSVTS). Po vzniku samostatnej Slovenskej republiky bol vytvorený prípravný výbor pre novú spoločnosť. Tento výbor zodpovedne vypracoval stanovy, programovú náplň a princípy financovania pre novú organizáciu. Výsledkom tejto snahy bolo, že nová spoločnosť sa po schválení na sneme Slovenskej lekárskej spoločnosti (SLS) na jeseň roku 1994 stala riadnou odbornou spoločnosťou SLS. V čase svojho vzniku mala SSUM už 400 členov, čo svedčilo o silnom záujme a aktívnej komunite odborníkov v tejto oblasti.
Od roku 1995 začala SSUM organizovať každé dva roky rozsiahly odborný kongres s názvom „Slovenská sonografia“. Tieto kongresy sa tradične konali v Piešťanoch a stali sa významným podujatím pre slovenských aj zahraničných odborníkov. Program kongresov bol vždy starostlivo pripravený a obsahoval samostatné odborné bloky prednášok. Do roku 2015 boli súčasťou kongresov aj tzv. refresh-kurzy. Tieto monotematicky zamerané prednášky, trvajúce štyri vyučovacie hodiny, boli určené na dopĺňanie vedomostí a vzdelávania v aktuálnych a relevantných témach ultrazvukovej diagnostiky.
Okrem rozsiahlych kongresov organizuje SSUM od roku 2002 aj dvojdňové postgraduálne kurzy. Tieto kurzy sa konajú každý rok, pričom ich počet sa pohybuje od troch do šiestich, a každý kurz navštevuje približne 15 až 25 účastníkov. Témam kurzov bola venovaná mimoriadna pozornosť, aby pokrývali široké spektrum aplikácií ultrazvuku v medicíne.
| Často prednášané témy | Praktické využitie |
|---|---|
| USG v gynekológii a pôrodníctve | Diagnostika plodu, hodnotenie viability, Dopplerové vyšetrenia |
| Duplexná sonografia ciev | Hodnotenie perfúzie a cievnych ochorení |
| Mammosonografia | Screening a diagnostika ochorení prsníka |
| Muskuloskeletálna sonografia | Hodnotenie šliach, väzov a kĺbov |
Na kongresoch a iných odborných akciách organizovaných SSUM pravidelne prednášala aj celá plejáda zahraničných hostí, ktorí boli pozvaní ako rešpektovaní prednášajúci. Táto medzinárodná účasť obohatila diskusie a priniesla nové pohľady na vývoj v odbore. Medzi krajiny, z ktorých kolegovia prednášali na podujatiach SSUM, patrili Taliansko, Švajčiarsko, Nemecko, Dánsko, Rakúsko, Maďarsko, Chorvátsko, Rumunsko, Poľsko, Macedónsko, Rusko, Ukrajina, Bielorusko, Azerbajdžan, Česko, Pakistan, Južná Kórea a Spojené štáty americké.
Od roku 1999 je neoddeliteľnou súčasťou kongresu SSUM aj slávnostná Kováčova prednáška. Táto prednáška je poctou významným osobnostiam v odbore a jej prednášateľmi boli renomovaní odborníci ako prof. I. Hrazdira z Brna (1999), prof. G. Harmat z Budapešti (2001), prof. W. Jakubowski z Varšavy (2003), doc. J. Tůma zo Zürichu (2005), prof. I. Sporea z Timisoary (2007), prof. E. Bartels z Mníchova a prof. S. Gilani z Lahore (Pakistan, 2009), prof. G. Mathis z Rankweilu (Rakúsko, 2011), doc. F. Záťura z Olomouca (2013), doc. J. Beňačka (2015), prof. Š. Hrušovský a Dr. P. Vík.
Medzinárodné partnerstvá, inovácie a spolupráca pri vývoji technológií
SSUM je od roku 1996 riadnym členom Európskej federácie spoločností pre ultrazvuk v medicíne a biológii (EFSUMB). Toto členstvo zabezpečuje úzku spoluprácu s európskymi kolegami a umožňuje slovenskej spoločnosti podieľať sa na formovaní medzinárodných štandardov a odporúčaní.
V posledných rokoch sa čoraz viac prejavuje dôležitosť spolupráce medzi akademickou sférou, lekárskou praxou a priemyslom pri vývoji medicínskych prístrojov. Príkladom takejto úspešnej spolupráce je projekt spoločnosti Siemens Healthineers a lekárov z košickej Železničnej nemocnice Svet zdravia. Tím softvérových špecialistov zo spoločnosti Siemens Healthineers a expertov z košickej nemocnice spolupracoval na vývoji medicínskych prístrojov, ktoré posúvajú hranice zobrazovacej diagnostiky. Jedným z výsledkov tejto spolupráce je ultrazvukový prístroj ACUSON Sequoia, ktorý v súčasnosti lekárom umožňuje najvyššiu kvalitu zobrazenia.
Hneď po uvedení na trh získal obraz generovaný prístrojom ACUSON Sequoia ocenenie „Image of the month“ od Svetovej federácie pre ultrazvuk v medicíne a biológii (WFUMB). ACUSON Sequoia vytvoril nový „zlatý štandard“ pre kontrast zobrazenia, ktorý poskytuje lekárom obraz plný detailov aj tam, kde už konkurenčné prístroje nevidia. Prístroj je schopný zobrazovať aj veľmi malé štruktúry v tele dostatočne detailne, čo pomáha omnoho rýchlejšej diagnostike pacientov.
Železničná nemocnica Svet zdravia v Košiciach bola jednou z prvých nemocníc na svete, ktorá mala tento nový prístroj k dispozícii. Vďaka päťročnej úspešnej spolupráci primára MUDr. Reného Haka s vývojármi softvéru pre medicínske prístroje v Košiciach sa nemocnica dostala do úzkeho výberu zdravotníckych zariadení, ktoré majú možnosť spolupracovať na zlepšovaní najnovších diagnostických prístrojov z dielne Siemens Healthineers. Medicínski špecialisti tak majú možnosť pracovať na prístrojoch najnovšej generácie a slovenským vývojárom poskytujú cennú spätnú väzbu pre budúce vylepšenia.
Proces získavania spätnej väzby pri práci s ultrazvukom ACUSON Sequoia v Železničnej nemocnici prebiehal 16 týždňov a výsledky budú zapracované do budúcej softvérovej aktualizácie prístroja. Spoločnosť Siemens Healthineers plánuje aj naďalej využívať synergiu skúseností rádiológov a softvérových inžinierov pri vývoji a vylepšovaní ďalších prístrojov medicínskej diagnostiky a so Železničnou nemocnicou podpísali Memorandum o spolupráci.
Právne, etické a spoločenské aspekty - debata o Dopplerovom vyšetrení v prvom trimestri
V kontexte medicínskych technológií a ich aplikácie, najmä v gynekológii a pôrodníctve, prebieha neustála odborná a spoločenská diskusia. Pripomienky k návrhu zákona, ktorý sa týkal možného zákazu Dopplerovského ultrazvuku v prvom trimestri tehotenstva, poukazujú na komplexnosť tejto problematiky. Zásadné pripomienky k materiálu MZ SR vyzdvihujú viacero dôležitých bodov.
Jedným z kľúčových argumentov proti navrhovanému obmedzeniu je, že odporúčanie FIGO (Svetovej organizácie gynekológov a pôrodníkov) nie je v rozpore s Ústavou SR, ktorá priznáva ochranu ľudskému životu už pred narodením. Potrat sa v modernej spoločnosti nepovažuje za ideálne riešenie a jeho vykonávanie sa obmedzuje zákonom, pričom sa kladú viaceré podmienky pre jeho vykonanie žene. Ďalším sporným bodom bol návrh vypustiť časť vety týkajúcej sa použitia ultrazvuku na tkanivá plodu pred 10. týždňom tehotenstva.
V súvislosti s vypočutím tlkotu srdca nebolo potrebné zvyšovať teplotu vyšetrovaných tkanív. Podľa informácií, tvrdenie o zvýšení teploty vyšetrovaných tkanív až o 6 °C pri použití Dopplerovského vyšetrenia v rozsahu 3 až 5 sekúnd pri tepelnom indexe 0,7 bolo použité bez dôkazu. Počutie tlkotu srdca je možné realizovať pri tepelnom indexe menšom ako 1 (TI: 0,7), pričom tento tepelný index považujú odborné spoločnosti pri dodržaní princípu ALARA za bezpečný pre vykonávanie Dopplerovského vyšetrenia. Tepelný index (TI) upozorňuje na približnú hodnotu zvýšenia teploty, na základe ktorej sa posudzuje potenciál tepelne sprostredkovaných biologických účinkov.
Najnovšie čísla odborných časopisov uvádzajú minimálne tri práce, ktoré ukazujú použitie Dopplerovho vyšetrenia v prvom trimestri tehotenstva, vrátane fotografií z použitia v šiestom týždni tehotenstva na overenie vitality plodu, a použitia pre odhalenie vývojových chýb srdca v 9. až 10. týždni. Ignoruje sa, že návrh, aby matka mala možnosť pozrieť si obraz svojho dieťaťa a vypočuť si tlkot srdca pred potratom, nešpecifikuje použitie Dopplerovského ultrazvuku a ani to, že by sa malo vyšetrenie použiť v rozpore s medicínsky bezpečnými postupmi.
Navyše, poškodenie nenarodeného dieťaťa Dopplerovým ultrazvukom veda nedokázala. Štúdie na zvieratách, ktoré ukázali poškodenia, sa týkali dlhodobého pôsobenia ultrazvuku s takými dávkami, ktoré viedli k zvýšeniu ich telesnej teploty až o dva stupne. Tieto štúdie odborné spoločnosti neposúdili ako relevantný dôvod na zákaz použitia Dopplerovského ultrazvuku v prvom trimestri tehotenstva. Účinky zvýšených teplôt sa podľa WFUMB môžu minimalizovať, ak obdobie, počas ktorého lúč prechádza ktorýmkoľvek bodom tkaniva, bude čo najkratšie (5-10 minút).
Najvýznamnejšie svetové odborné spoločnosti pre využívanie ultrazvuku v medicíne sa spojili a vydali usmernenia pre použitie v prvom trimestri, ktoré nehovoria o zákaze Dopplerovského ultrazvuku, ale skôr o jeho obmedzenom používaní na klinické indikácie, napríklad na zmiernenie rizika trizómie. Nemal by sa používať rutinne. Existujú aj iné dôvody na jeho použitie.
Pamäť histórie a kultúrno-odborové aktivity
Pri príležitosti 40. výročia využívania ultrazvukovej diagnostiky v klinickej praxi na Slovensku iniciovala Slovenská spoločnosť pre ultrazvuk v medicíne odhalenie pamätnej tabule Christiana A. Dopplerovi. Toto významné podujatie sa uskutočnilo na Belházyovskom dome v Banskej Štiavnici, kde profesor Doppler pôsobil dva roky (1847 - 1849) ako profesor matematiky a fyziky na Banskej a lesníckej akadémii.
Slávnostného odhalenia pamätnej tabule sa zúčastnila aj primátorka Banskej Štiavnice, N. Babjaková. Súčasťou podujatia bol aj odborný workshop, ktorého program pripravili lekári reprezentujúci viaceré odborné spoločnosti, ako aj historici zo Slovenskej akadémie vied (SAV) a Štátneho archívu v Banskej Štiavnici, a tiež reprezentanti prírodných vied. Na workshope aktívne prednášali a diskutovali aj významné osobnosti ultrazvukovej diagnostiky, ako napríklad prof. I. Hrazdira z Brna, nestor ultrazvukovej diagnostiky v Čechách, a prof. H. Partsch z Viedne, jeden z prvých európskych klinikov využívajúcich Dopplerov princíp v praxi. O tejto kultúrno-odbornej udalosti informovali aj viaceré celoslovenské médiá, a záujem o akciu a jej prezentáciu v médiách prejavila aj nadácia Christiana A. Dopplera.
Úloha lekára a praktické posolstvo
Ultrazvukové vyšetrenie plodu je do tohto času esenciálna vyšetrovacia modalita v modernom pôrodníctve, v rukách skúseného lekára predstavuje „tretie oko“. Ultrazvukové vyšetrenie plodu je teda plne v kompetencii lekára s príslušnou špecializáciou a dostatočnou praxou. Ak dôvod vyšetrenia plodu znamená, že získame dôležité informácie o klinickom stave plodu, potom je jasné, že podľa vyššie uvedených pravidiel nie je možné plod poškodiť. Naopak, výsledky vyšetrenia determinujú prípadnú liečbu plodu, alebo ďalšie dôležité lekárske úkony pre plod (prenatálna diagnostika prípadne prenatálna liečba plodu), alebo materský organizmus.
K problematickému účinku dopplerovského vyšetrenia („zobrazenie, či počúvanie tlkotu srdca plodu“) je možné povedať presne to, čo je definované princípom ALARA. Ak je vyšetrenie a nastavenie prístroja v súlade s princípom ALARA, je takéto vyšetrenie možné bezpečne realizovať.
MUDr. Marek Dráb, Ph.D. - lekár so špecializáciou v odbore ultrazvuk v gynekológii a pôrodníctve