ВЛИЯНИЕ УЗ НА КРАСНЫЙ КОСТНЫЙ МОЗГ ПЛОДА

Аннотация

Ultrasound diagnostics (US) is a standard of obstetric practice, but its biophysical effects, including thermal and mechanical effects, raise questions about safety for fetal tissues, including red bone marrow. This review systematizes data on the physical and biological basis of ultrasound, features of fetal hematopoiesis and clinical safety. Experimental studies indicate potential subcellular effects of ultrasound on hematopoietic stem cells at high-intensity parameters. Key words: Ultrasound, fetal bone marrow, hematopoiesis, obstetric diagnostics, biophysical effects, hematopoietic stem cells. Ультразвуковая диагностика (УЗ) занимает центральное место в акушерской практике, обеспечивая не инвазивный мониторинг развития плода, диагностику аномалий и оценку состояния плаценты [1,2]. С момента внедрения УЗ в клиническую практику в 1960-х годах метод стал стандартом благодаря высокой информативности и предполагаемой безопасности [1]. Однако, несмотря на широкое применение, вопросы о потенциальном влиянии УЗ на ткани плода, особенно на чувствительные структуры, такие как красный костный мозг, остаются предметом научных дискуссий [3,4]. Красный костный мозг плода содержит активно пролиферирующие гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), которые могут быть уязвимы к тепловому стрессу и акустической кавитации, вызываемым УЗ [4]. Несмотря на клинические рекомендации, такие как принцип ALARA (As Low As Reasonably Achievable), данные о специфическом воздействии УЗ на костный мозг ограничены [2]. Экспериментальные исследования выявляют потенциальные adu.uz universaljurnal.uz 639 “ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI” xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari субклеточные эффекты при высокоинтенсивных параметрах, но их клиническая значимость неясна [3]. Ультразвук (УЗ) представляет собой акустические волны с частотой выше 20 кГц, которые в медицинской практике применяются для визуализации тканей за счет их отражения от границ сред с различной акустической плотностью [5]. В акушерской диагностике используются частоты от 2 до 15 МГц, что обеспечивает высокое разрешение при минимальном поглощении энергии тканями [6]. Основные физические принципы УЗ включают генерацию волн пьезоэлектрическими датчиками, их распространение в тканях, отражение и рассеяние, а также преобразование эхо-сигналов в изображения [5,6]. Биологические эффекты УЗ обусловлены двумя основными механизмами: тепловым и нетепловым (механическим) воздействием [7]. Тепловой эффект возникает из-за поглощения энергии ультразвуковых волн тканями, что приводит к локальному повышению температуры. В акушерстве тепловой индекс (TI) используется для оценки риска перегрева тканей плода, особенно при длительных исследованиях или применении допплерографии [6,7]. Согласно исследованиям, повышение температуры на 1–2°C считается безопасным, однако более высокие значения могут влиять на метаболизм клеток, включая клетки красного костного мозга [7]. Нетепловые эффекты включают акустическую кавитацию — образование и схлопывание газовых пузырьков в жидкостных средах под воздействием УЗ [5]. Этот процесс может вызывать механическое повреждение клеток, особенно в тканях с высокой водной составляющей, таких как эмбриональные ткани [6]. Механический индекс (MI) отражает вероятность кавитации, и его значение строго контролируется в акушерских УЗ-аппаратах [7]. Экспериментальные данные показывают, что при высоких значениях MI возможны микроповреждения клеточных мембран, хотя клиническая значимость таких эффектов остается предметом дискуссий [7]. Особенности тканей плода, таких как низкая минерализация костей и высокая гидратация, влияют на поглощение и рассеяние УЗ [5]. Красный костный мозг плода, содержащий активно делящиеся гемопоэтические клетки, может быть чувствителен к тепловым и механическим эффектам, особенно на ранних стадиях гестации (беременность) [6]. Например, исследования in vitro демонстрируют, что УЗ высокой интенсивности может нарушать пролиферацию стволовых клеток, хотя такие параметры редко используются в клинической практике [7]. Для минимизации рисков в акушерстве применяются стандарты безопасности, включая ограничение времени экспозиции и использование низкоинтенсивных режимов [6]. Тем не менее, повторные или длительные УЗ-исследования, особенно с применением 3D/4D-визуализации или допплерографии, требуют дальнейшего изучения с точки зрения их влияния на ткани плода, включая красный костный мозг [5,7]. Таким образом, понимание физико-биологических основ УЗ необходимо для оценки его безопасности и оптимизации протоколов диагностики. Красный костный мозг плода является центральным органом кроветворения, обеспечивая синтез эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, необходимых для поддержания гомеостаза и доставки кислорода [1]. Фетальный гемопоэз характеризуется уникальными стадиями, отличающимися от постнатального кроветворения, что обусловлено физиологическими особенностями плода, включая низкую оксигенацию и высокую потребность в