Süleyman Demirel Üniversitesi

Tıp kategorisine 12 Temmuz, 2007 tarihinde eklendi, 19 defa okundu

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

FEN EDEBİYAT FAKÜLTESİ

FİZİK BÖLÜMÜ

X IŞINLARININ TIPTA KULLANIMI

DANIŞMAN

Yrd. Doç. Dr. Seyfettin ÇAKMAK

HAZIRLAYAN

Hatice ALBAYRAK

9711301001

ISPARTA – 2001

ÖNSÖZ

Willhelm Conrad Röntgen’in 1895 yılında X – ışınlarını keşfi ve hemen arkasından Henry Becquerel’in radyoaktiviteyi keşfi radyoloji biliminin doğuşuna yol açmıştır. Tıpta yeni ortaya çıkan bu görüntüleme yöntemi kısa bir zaman içinde hastalıkların tanı ve tedavisinde kullanılmaya başlanmıştır.

Radyolojinin bütün vücudumuzdaki organları görüntüleyebildiği ve bütün tanıların bu yöntemle yapıldığını düşünürsek radyolojinin tıptaki önemini daha iyi kavrayabiliriz. Eskiden insanların radyasyondan korktuğu için çok zor girdikleri radyoloji servisleri günümüzde gelişmiş makineleri kullanılması ve odaların izolasyonu ile daha modern bir hal almıştır. Artık radyoloji servisleri hastanelerin bodrum katlarında değil, hastalarla içiçe olabilecek yerlere yerleştirilmektedir.

Kullanılan radyan enerjinin X – ışını olduğu Röntgen ve Bilgisayarlı Tomografiden başka, Magnetik Rezonans Görüntüleme ve Ultrasonografi de radyolojinin uygulama alanı geniş olan görüntüleme yöntemleridir.

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ i

İÇİNDEKİLER …………………………………………………………………………………………………ii

ŞEKİLLER LİSTESİ ……………………………………………………………………………………….iv

TEŞEKKÜR v

BÖLÜM – 1 1

X – IŞINLARI 1

1. GİRİŞ 1

1.1. X – Işınlarının Bulunuşu ve Tarihçesi 1

1.2. Diyagnostik Radyoloji 2

1.2.1. Röntgen 6

1.2.2. Bilgisayarlı Tomografi (BT) 7

1.2.3. Girişimsel Radyoloji 8

BÖLÜM. 2 9

2. RÖNTGEN 9

2.1. Fizik 9

2.2. X – Işınlarının Elde Edilmesi 11

2.2.1. Genel Radyasyon (Bremsstrahlung) 12

2.2.2. Karakteristik Radyasyon 14

2.3. X – Işını Tüpü ve Çalışma Prensipleri 14

2.4. X-Işınının Madde ile Etkileşimi 19

2.4.1. Foton Saçılması 19

2.4.1.1. Thomson Saçılması 19

2.4.1.2. Compton Olayı 20

2.4.2. Foton Kaybolması 21

2.4.2.1. Fotoelektrik Olay 21

2.4.2.2. Çift Oluşumu 21

2.4.2.3. Fotoçözünme (Fotodisintegrasyon) 22

2.5. X-Işınının Emisyon Spektrumu 22

2.5.1. Tüp Akımı 23

2.5.2. Tüp Potansı 23

2.5.3. Filtrasyon 24

2.5.4. Anod materyalinin Yapısı 24

2.6. X-Işınlarının Etkileri 25

2.7. X-Işınlarının Ölçülmesi 26

2.8. X-Işınlarının Tanıda Kullanımını Sağlayan Özellikleri 26

2.8.1. Penetrasyon Özelliği 26

2.8.2. Fotografik Etkisi 28

2.8.3. Fluoresans Etkisi 28

2.9. İnceleme Yöntemleri 28

2.9.1. Radyografi 28

2.9.1.1. Tomografi 29

2.9.1.2. Makroradyografi 30

2.9.1.3. Yumuşak Doku Radyografisi 30

2.9.1.4. Kseroradyografi 30

2.9.2. Radyoskopi 31

2.10. Radyografik Görüntü Oluşumu 31

2.10.1. Görüntü Kalitesi 33

2.11. Dijital Röntgen 37

2.11.1. Dijital Fluorografi 39

2.11.2. Dijital Anjiografi 40

2.11.3. Bilgisayarlı (“Computed”) Radyografi 44

2.11.4. Taramalı (“Scanned”) Projeksiyon Radyografisi 45

2.12. Klinik Uygulamalar 46

2.13. X-Işını Demeti Sınırlandırıcıları 47

2.13.1. Primer Radyasyonu Sınırlandıranlar 47

2.13.2. Sekonder Radyasyonu Sınırlandıranlar 48

Gridin Absorpsiyon Yüzdesi : 49

BÖLÜM 3. 55

3. BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ (BT) 55

3.1. Fizik 56

3.2. Görüntü Oluşumu 59

3.3. Görüntü Kalitesi 64

3.4. Artefaktlar 67

3.5. Işın Demeti Sertleşmesi (“beam-hardening”) 67

3.6. Parsiyel Volüm Etkisi 68

3.6.1. Geometrik Artefaktlar (Aliasing) 69

3.6.2. Hareket Artefaktları 69

3.7. İnceleme Yöntemleri 70

3.8. Klinik Uygulamalar 73

3.9. Yan Etkiler 75

4. KAYNAKLAR 76

ŞEKİLLER LİSTESİ

Şekil : 2.1. Radyasyon dozuyla daha optimum sonuç elde etmek için ger. faktörler 9

Şekil : 2.2. Elektromanyetik Spektrum 10

Şekil : 2.3 Genel Radyasyon (Bremsstrahlung) 12

Şekil : 2.4. Karakteristik radyasyon 14

Şekil : 2.5. X-Işını Tüpünün Görünümü. 15

Şekil : 2.6. Röntgen tüpü iç yapısının şematize edilmiş görünümü. 16

Şekil : 2.7. Bifokal Röntgen tüpündeki fokal spotların şematize edilmiş örünümü. 16

Şekil : 2.8. Sabit (A) ve Döner (B) Başlıklı Anodların Şematik Görünümü 17

Şekil : 2.9. Döner başlıklı anodlarla hedef yüzey oldukça genişletilmiştir. 18

Şekil : 2.10. Anod açısı sayesinde gerçek fokal spotun efektif fokal spota dönüştürül 18

Şekil : 2.11. Thomson Saçılmasının Şematize Edilmiş Oluşumu. 20

Şekil : 2.12. Compton olayının Şematize Edilmiş Oluşumu. 20

Şekil : 2.13. Fotoelektrik olayının Şematize Edilmiş Oluşumu. 21

Şekil : 2.14. Çift Oluşumunun Şematize Edilmiş Görünümü. 22

Şekil : 2.15. Fotoçözünme Olayının Şematize Edilmiş Görünümü. 22

Şekil : 2.16. Tüpteki mA değişikliği, X-ışını miktarı ile X-ışını enerj.fonksiyonu 23

Şekil : 2.17. Tüpteki kV değişikliği, X-ışınıın emisyon spekt. yarattığı farklılıklar.. 23

Şekil : 2.20. X-Işınının Etkileri 25

Şekil : 2.21. Röntgen Filmi Üzerinde Görüntü Oluşumu 27

Şekil : 2.24. Kenar Bulanıklığının(b)de daha fazla olması, kontrastın yük. olması …..35

Şekil : 2.25.Konvansiyonel Televize, Dij. Floroskopik Sist. Komponentler 42

Şekil : 2.26. Bilgisayarlı Radyografı (CR) Sistemi 44

Şekil : 2.27. Sabit X-Işını Sınırlandırıcılarından apertura diyafram 48

Şekil : 2.28. Gridin Şematik Görünümü. 49

Şekil : 2.29. Grid Oranı ve Gridin Absorpsiyon Yüzdesinin şematize Edilmiş Tanımı. 50

Şekil : 2.31. Lineer Gridin Şematik Görünümü. 51

Şekil : 2.32. Çapraz Grid Sisteminin Şematize Edilmiş Görünümü. 52

Şekil : 3.1. Bir BT Ünitesini Oluşturan Kompartmanlar Şematize Edilmiştir. 56

Şekil : 3.2. BT Aygıtının Bölümleri 57

Şekil : 3.3. BT Aygıtının Gelişimi. 59

Şekil : 3.4. Skenogram. 60

Şekil : 3.5. Piksel ve Voksel 61

Şekil : 3.6. Hounsfield Skalası 61

Şekil : 3.7. BT ‘de Pencereleme. 63

Şekil : 3.8. Parsiyel Volüm Etkisi. 69

TEŞEKKÜR

2000 – 2001 öğretim yılında hazırladığım bitirme ödevinde önermiş olduğu konuyla Röntgen ve Bilgisayarlı Tomografi cihazlarını kullanmasını öğrenmemi sağlayan, ödevimin hazırlık aşamasında bütün ayrıntıları tek tek ele alıp inceleyen Danışman Hocam Yrd. Doç. Dr. Seyfettin ÇAKMAK’a gösterdiği ilgi ve içtenlikten dolayı SONSUZ TEŞEKKÜRLER.

Süleyman Demirel Üniversitesi Araştırma ve Uygulama Hastanesi Radyoloji Servisinde çalışan bölüm hocalarına ve teknisyenlere yardımları için teşekkür ederim.

Hatice ALBAYRAK

BÖLÜM – 1

X – IŞINLARI

1. GİRİŞ

1.1. X – Işınlarının Bulunuşu ve Tarihçesi

Günümüz görüntüleme yöntemlerinin temelini oluşturan ve tıp biliminde yeni bir çağ açan X-ışınları. 1895 yılında Alman Fizik Profesörü Wilhelm Conrad Röntgen tarafından keşfedilmiştir. W. C. Röntgen 1845 yılında Almanya’nın Köln şehri yakınlarındaki Remscheid’te doğmuştur. Yirmi yaşında Zürih’teki Eldgenösische Teknik Yüksek Okulu’na kabul edilmiş, burada termodinamiğin babası sayılan Clausius ve Prof. Kundt’un fizik derslerine katılmıştır. 1868 yılında bu okuldan Makine Mühendisliği diploması alan Röntgen, 1874’te Strasbourg Kalser Wllhelm Üniversitesi’ne geçerek Doçent, 1879’da ise Glessen Hessian Üniversitesi’ne atanarak Fizik Profesörü olmuştur. 1888 yılında Würzburg Üniversitesi’ne geçen Röntgen, X-ışınlarını 8 Kasım 1895’te bu Üniversitede çalışırken bulmuştur. 0 tarihte Röntgen; bir Crooks tüpünü İndüksiyon bobinine bağlayarak, tüpten yüksek gerilimli elektrik akımı geçirdiğinde, tüpten oldukça uzakta durmakta olan cam bir kavanoz içindeki baryumlu platinsiyanür kristallerinde bir takım pırıltıların oluştuğunu gözlemiş; bu tür pırıltılara neden olan ışınlara, o ana kadar bilinmemesinden dolayı “X-ışınları” adını vermiştir. Tüpten yüksek gerilimli akım geçirildiğinde karşısındaki ekranda parıldamalar oluşturan ışınların değişik cisimleri, farklı derecelerde geçebildiği, kurşun plaklar tarafından ise tutulduğunu gözleyen Röntgen, eliyle tuttuğu kurşun levhaların ekrandaki gölgesini incelerken kendi parmak kemiklerinin gölgelerini de fark etti. Bu olay üzerine, içinde fotoğraf plağı bulunan bir kasetin üzerine karsının elini yerleştirerek parmak kemiklerinin ve yüzüğünün görüntüsünü elde etmiştir. Röntgen, tespitlerini ve bu yöntemle elde ettiği görüntüleri ilk olarak 28 Aralık 1895’te Würtzburg Fiziksel Tıp Demeği’nde sunmuş, bu buluşla birlikte aynı yıl içinde günümüzdekilerle kıyaslanamayacak ölçüde basit ilk röntgen cihazları imal edilmeye başlanmıştır.

1901 yılında ilk kez verilmeye başlanan Nobel Fizik Ödülüne de layık görülen W. C. Röntgen 1923 yılında 78 yaşındayken ölmüştür.

Röntgen’ln X-ışınlarını keşfi, bilim çevresinde çok büyük yankılar uyandırırken yeni gelişmelere de önderlik etmiştir.

Bu buluştan çok kısa bir zaman sonra H. Antonie Becquerel X-ışınları üzerinde çalışırken uranyumun radyoaktifliğini; Curie’ler ise radyum elementini keşfederek “Radyoloji” adında yeni bir bilimin doğuşunu gerçekleştirmişlerdir.

1.2. Diyagnostik Radyoloji

Kapsamları ve uygulamaları tümüyle farklı olan tanı ve tedavi, kısa sürede ayrı disiplinler haline gelmiş ve Radyolojinin tanı ile ilgili dalına Diyagnostik Radyoloji, tedavi ile ilgili dalına ise Radyoterapi adı verilmiştir. Kullandıkları enerjilerin benzer fiziksel ve biyolojik etkilere sahip olmaları nedeni ile başlangıçta bir başlık altında toplanmış bu iki dal arasında uygulamada hiçbir ilişki yoktur. Kanser tedavisinin temel yöntemlerinden biri olan radyoterapi, dünyada olduğu gibi ülkemizde de Radyasyon Onkolojisi adı ile ayrı bir anabilim dalıdır. Radyoterapinin Radyasyon Onkolojisi adı altında ayrı bir uzmanlık dalı olmasıyla, Radyoloji sözcüğü artık radyolojinin tanı dalının karşılığı olarak kullanılmaktadır.

Diyagnostik radyoloji radyolojinin tanı dalına verilen isimdir. Kapsamı, radyan enerjinin ve radyoaktif maddelerin tanı alanında kullanılmasıdır. Radyodiyagnozis, Radyolojik tanı, Tanısal Radyoloji sözcükleri de aynı anlamı taşır. Temel yöntemi röntgendir. Daha sonra değişik enerji türlerinin kullanıldığı farklı fizik prensiplerine dayanan yöntemler gelişmiştir (Tablo-I.1). Bunlardan günümüzde daha çok Radyonüklid Görüntüleme (RG) adı ile anılan sintigrafi 1950 yılların başında kliniğe giren bir radyolojik tanı yöntemidir. Dünyada çoğunlukla radyolojinin bir alt dalı olarak görev yapan radyonüklid görüntüleme ülkemizde, bazı ülkelerde olduğu gibi Nükleer Tıp adı altında ayrı bir ana bilim dalıdır. Ses dalgalarının kullanıldığı bir tanı yöntemi olan Ultrasonografi (US) ise 1970’li yılların başında yavaş yavaş kliniğe girmeye başlamıştır. X-ışınlarının bilgisayar teknolojisiyle birleşmesiyle radyolojide bir devrim yaşanmış ve 1972 yılında Bilgisayarlı Tomografi (BT) aygıtlarının kliniğe girmesiyle görüntülerin bilgisayarlarla oluşturulduğu yeni bir dönem başlamıştır. Bu dönemin en önemli ürünlerinden biride görüntü oluşturmada radyo frekans enerjisi ve manyetizmanın kullanıldığı Manyetik Rezonans Görüntüleme (MR)’dir. BT ve MR’de görüntüler bilgisayarlarla oluşturulur. US ve RG’ de bilgisayarların görüntü oluşturmada önemli işlevleri vardır. Bilgisayar teknolojisinin röntgende kullanılması ile de görüntülerin tümüyle dijital olarak elde edildiği Dijital Röntgen geliştirilmiştir.

Bu nedenle görüntülerin Gümüş Bromür emilsiyonu sürünmüş röntgen filmleri üzerinde oluştuğu klasik yöntemimiz olan röntgene, Konvansiyonel röntgen adı da verilir.

Röntgen dışında kalan diyognostik radyoloji yöntemleri başlangıçta İngilizce ‘imaging’ sözcüğünün çevrisi olabilecek Görüntüleme başlığı altında toplanmıştır. Görüntüleme, sözcük anlamı olarak organ ve dokuların bir resim şeklinde gösterilmesidir. Bu açıdan bakıldığında röntgenin görüntülemenin temel tanı yöntemi olması gerekir.

Yeni yöntemlerin olağanüstü performanslarına, başlangıç heyecanıyla verilmiş bir ayrıcalık gibi görünen görüntüleme adı, belki dikkati çekmesi yönünden yararlı olmuştur. Gerçekten yeni yöntemler yalnız diyagnostik radyolojinin değil tanının boyutlarını da çarpıcı bir biçimde değiştirmiş ve tıpta yeni ufuklar açmıştır. Ancak tüm bu ilerlemeler röntgenin temel tanı yöntemi olma gerçeğini değiştirmez. Ayrıca yeni yöntemler yüksek veriler taşısalar da diyognostik radyoloji kurallarına ve birbirlerine sıkı sıkıya bağlıdırlar; bu nedenle taşıdıkları bilgilerin nitelik ve niceliklerine bakılmaksızın bir bütünü, diyagnostik radyolojiyi, oluşturan temel yöntemler olarak değerlendirmelidirler.

Tablo 1.1: Radyolojide Temel Yöntemler

Diyagnostik Radyoloji

Röntgen

Konvansiyonel

Dijital

Bilgisayarlı Tomografi (BT)

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MR)

Ultrasonografi (US)

Radyonüklid Görüntüleme (RG)

Girişimsel Radyoloji

Biyopsi

Tedavi

Geliştirilmiş radyolojik yöntemlerle lezyonların ve ona ulaşacak yolların çok iyi görüntülenmesi ile birlikte, iğne ve kateter teknolojisindeki daha az travmatize edici yöndeki gelişmeler, insan vücuduna tanı ve tedavi amacına dönük bir çok ince cerrahi girişimin uygulandığı yeni bir radyolojik dalın doğmasına yol açtı.

Girişimsel radyoloji adı verilen bu dalda radyolojik yöntemlerin kılavuzluğunda organizmaya tanı amacıyla biyopsi, tedavi amacıyla abse drenajı, damar darlıklarını genişletilmeleri ve embolizasyon gibi uygulamalar yapılar.

Diyagnostik radyaloji yöntemlerinde görüntüler, bir kısmı iyonizan olan, değişik radyan enerjiler aracılığıyla oluşturulur (Tablo 1.2). Bunlardan başka, başlıca memenin incelendiği termografi ve transillüminasyon yöntemlerinde ise sırasıyla kızıl ötesi ve görülebilir bir ışık kullanılır. Bu yöntemler dar kullanım alanları ve tartışmalı diyagnostik değerleri nedeniyle fazla önem taşımazlar.

Tablo 1.2: Radyolojide Kullanılan Işın Türleri

Röntgen

X – ışını

BT } iyonizan

RG ? ? – ışını

MR ? Radyofrekans (RF) iyonizan değil

US ? Ultrason

Konvansiyonel röntgende hastayı geçen X – ışınları doğrudan Gümüş Bromür emülsiyonu taşıyan röntgen filmi üzerine düşülerek fotografik bir görüntü(gümüş bromür görüntüsü) elde edilir. Diğer yöntemlerde ise genellikle bilgisayar yardımı ile katot ışın tüplerinde oluşan görüntülerin fotoğrafları çekilir. Gümüş Bromür görüntüsü analog bu görüntüler ise dijitaldir. Kullanılan radyan enerjinin X-ışını olduğu radyolojik yöntemleri aşağıdaki gibi açıklayabiliriz.

1.2.1. Röntgen

Kullanılan radyan enerji X-ışını (Röntgen ışını)dır. Yöntemde incelenen vücut bölgesinden X-ışını geçirilir. Vücudu geçen X-ışınları geçtikleri bu yapıların atom ağırlıkları, yoğunlukları ve kalınlıklarına göre farklı oranlardadır. Bu farklılıklar konvansiyonel röntgene röntgen filmi ile; dijital röntgende ise röntgen filmi yerine konan dedektörlerle saptanarak görüntü oluşturulur. Bu nedenle konvansiyonel röntgende görüntü analog, diğerinde dijitaldir.

İncelenen bölgenin iki boyutlu görüntüsünü veren röntgen, bir projeksiyon yöntemidir. Bu nedenle incelenen bölgedeki oluşumlar üst üste düşerek (Süper pozisyon) değerlendirmeyi zorlaştırır. Konvansiyonel röntgende elde edilen görüntü, zorunlu obje-film mesafesi nedeni ile ortaya çıkan magnifikasyon göz önüne alınmazsa, incelenen bölgenin orijinal boyutundadır. Aynı şekilde bir projeksiyon olayı dijital röntgende ise görüntü bilgisayarlarla oluşturulduğu için istenilen boyutta elde edilebilir. Kullanılan enerjinin vücudu geçerek görüntü oluşturması nedeni ile röntgende temel prensip transmisyondur.

En eski radyolojik tanı yöntemi olan röntgen, temel tanı yöntemi olma özelliğini hala korumaktadır. Doğal kontrastla çevrelenmiş kemikler ve akciğerlerin incelenmesinde olduğu kadar; meme, sindirim borusu ve üriner sistemin incelenmesinde de ilk ve temel tanı yöntemi konumundadır. Röntgen aygıtlarının her yerde bulunabilmesi, göreceli ucuzluğu ve geniş bir alanı kesintisiz görüntüleyerek anatomik oriyantasyonu sağlaması nedeni ile röntgen, hemen her zaman klinikte ilk istenen radyolojik tanı yöntemi olmaktadır.

Röntgenin en önemli uygulama alanlarından birisi anjiografidir. Bu yöntemle damarlara ait darlık, anevrizma, arteriovenöz, malformasyon gibi anormallikler saptanabildiği gibi anormal damarlanmanın gösterilebilmesi ile malignite tanısı konabilir veya lezyonun damarlanmasına ait operasyonu kolaylaştırıcı bilgiler elde edilebilir.

Dijital röntgenin çözümleme gücü şimdilik konvansiyonel röntgenden yüksek değildir; ancak kontrast rezolüsyonu daha yüksektir. Yöntemin temel kullanımı dijital substraksiyon eklenerek yapılan anjiografidir.

Dijital Subtraksiyon Anjiografisinde (DSA) İV yolla verilen kontrast madde ile aorta ve ana dalları gösterilebilir. İntraarteriyel şeklinin ise konvansiyonel anjiografiye göre, küçük kateter ve az kontrast madde kullanılarak hastanın daha az travmatize edilmesi ve daha az ışın alınması gibi üstünlükleri vardır. Röntgen filmini ortadan kaldırması nedeniyle uzun vadede analog anjiografiden daha ekonomiktir.

Dijital röntgenin en önemli özelliği radyoloji departmanlarının dijitalizasyonu gibi bir olanak yaratmasıdır.

1.2.2. Bilgisayarlı Tomografi (BT)

Kullanılan radyasyon enerjisi X-ışınıdır. Yöntem incelenen bölgeyi bir kesit şeklinde (“cross-section”) görüntüler. Bu nedenle görüntüler röntgende olduğu gibi bir projeksiyon görüntüsü değil, tomografik bir kesit görüntüdür. Kesit-görüntü elde etmek için tüpten çıkan X-ışını kesit kalınlığı kadar daraltılır (kolime edilir). Bu şekilde dar bir şerit şeklinde organizmayı geçen X-ışınlarının dokuların absorbsiyon farklılıklarına bağlı değişik oranlardaki zayıflamaları, dedektörlerce saptanarak bilgisayar aracılığı ile görüntüler oluşturulur. Vücuttan X-ışını geçirilmesi ile BT de röntgen gibi, bir transmisyon yöntemidir.

Yöntemin kontrast rezolüsyonu röntgenden yüksektir. Röntgen de aynı yumuşak doku yoğunluğunda görülen ödem, hematom gibi lezyonlar, BT ile birbirinden ayrılır ve yoğunlukları ölçülebilir. Temel kullanım alanı yer kaplayan lezyonlardır. Görüntülerin kesit olması (tomografi), süperpozisyonları ortadan kaldırarak incelenen bölgenin daha iyi görüntülenmesini sağlar. Uygulamada hiçbir sınırlamanın olmaması, yani kesitlerdeki her yapıyı veya lezyonu görüntüleyebilmesi de yöntemin önemli bir üstünlüğüdür.

İntravasküler kontrast madde verdikten sonra hızlı görüntüler alınarak (dinamik çalışma) akım incelenebilir.

Günümüzde, hızlı volümetrik görüntüleme yapan spiral BT aygıtları üç boyutlu rekonstrüksiyonlar yaparak yüksek rezolüsyonlu anjiografik görüntüler elde edebilmektedir.

1.2.3. Girişimsel Radyoloji

Yeni radyolojik yöntemlerle lezyonların ve ona ulaşılacak yolların çok iyi görüntülenmesi ile birlikte, iğne ve kateter teknolojisindeki gelişmeler, girişimsel radyoloji adı verilen, organizmaya tanı ve tedavi amacıyla ince cerrahi girişimlerin uygulandığı bir bilim dalının doğmasına neden oldu. Girişimsel radyolojide diyagnostik radyoloji yöntemlerinin kılavuzluğunda tanı amacıyla biyopsi;tedavi amacıyla ise dekompresyon, drenaj, taş çıkartılması, dilatasyon ve embolizasyon gibi girişimler yapılır.

Girişimsel radyoloji tıbbın her alanında gittikçe daha yaygın olarak uygulanmaktadır. Yöntem birçok olguda cerrahiyi ve dolayısıyla genel anesteziyi ortadan kaldırır. Operasyonun riskli olduğu durumlarda, cerrahinin hastanın genel durumu düzeldikten sonra yapılmasını sağlar. Bir çok olguda kanamayı azaltıp tümör boyutunu küçülterek cerrahiyi kolaylaştırır. Yöntemin operasyonu ortadan kaldırması ve hastanın hastanede kalma süresini kısaltması çok önemli ekonomik yararlar sağlar.

Bu özellikleri ile girişimsel radyoloji, görüntüleme yöntemlerindeki gelişme ile birlikte radyolojiye yeni boyutlar kazandırmış ve onu modern tıbbın en hızlı gelişen ve etkileyici haline getirmiştir.

BÖLÜM. 2

2. RÖNTGEN

X-ışınlarının keşfinden hemen sonra kliniğe giren röntgen, kısa zamanda tanının temel yöntemi konumuna gelmiştir. Gelişmiş bilgisayar teknolojisinin kullanıldığı yeni radyolojik tanı yöntemlerine rağmen konvansiyonel röntgen, günümüzde de temel tanı yöntemi olma özelliğini sürdürmektedir.

Şekil : 2.1. Uygulamada etkinliğin sağlanması ve daha az radyasyon

dozuyla daha optimum sonuçlar elde etmek için gerekli faktörler şematik

olarak gösterilmiştir.

2.1. Fizik

Radyasyon, atomlardan enerji salınması olarak tanımlanabilir. Bu salınma ya elektromanyetik titreşimler veya partiküler şeklindedir.

Elektromanyetik titreşimler dalga boylarına göre;radyo dalgaları, infraruj (Kızıl ötesi)görülebilir ışın, Ultraviyole (Mor ötesi) X ve gamma ( ? )ışını kozmik ışın adını alırlar. (Şekil 2.2.). ? ve ß ışınları ise partiküler radyasyon örnekleridir.

Elektromanyetik radyasyonda dalgalanmalar yayılım yönünde dikeydir. Bu tür dalgalara transvers dalgalar adı verilir. Transvers dalgaların birbiri ardında gelen iki benzer noktası arasındaki uzaklığa dalga boyu (h), saniyedeki dalga sayısına frekans (v), saniyede aldığı yola hız (c) dalga yüksekliğine ise amplitüd (a) adı verilir.

Dalga teorisi elektromanyetik radyasyonu açıklamak için faydalı olmakla birlikte yeterli değildir. Bu açıklamalardan elktromanyetik radyasyonun kesintisiz olduğu anlaşılmaktadır. Gerçekte radyan enerji makinalı tüfek atışlarında mermilere benzer enerji paketleri şeklindedir ve dalga hareketiyle yayılır. Bu enerji paketlerine biz foton adını veriyoruz.

Şekil : 2.2. Elektromanyetik Spektrum

Elektro manyetik radyasyonların benzer özellikleri şunlardır:

Hızları ışık hızına (3X108 m/s)eşittir.

Geçtikleri ortama enerji transfer ederler. Enerjileri frekansları ile doğru, dalga boyları ile ters orantılıdır.

Boşlukta düz bir çizgi boyunca yayılırlar.

Maddeyi geçerken absorbsiyon ve yön değiştirme (saçılma)nedeniyle intensiteleri azalır. (İntensite:yayılım alanına dikey olan birim alandan birim sürede geçen enerji miktarı).

Boşlukta intensiteleri uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. ( İ = k/ d2 ).(k=sabite)

2.2. X – Işınlarının Elde Edilmesi

X-ışınları, tüpün flamandan gelen elektronların büyük bir hızla tungsten hedefe çarpmaları sonucu ortaya çıkan enerji değişiminin ürünüdür. V gibi bir gerilim farkının etkisi altında olan bir elektronun enerjisi :

E=e.V olacaktır. e, elektronun elektriksel yüküdür.

Elektronların elektriksel yükü sabittir(1.6´10-19 Coulomb). Bu nedenle tüpe uygulanan voltaj arttıkça elektronun kinetik enerjisi de artar. Voltaj kVp ile ifade edilir. Hemen burada kVp ile keV arasındaki farka değinelim:100 kVp nin anlamı, tüpe uygulanan elektronların hızlanmalarına neden olan maksimum enerji 105 volt demektir. KeV ise demetteki herhangi bir elektronun enerjisini gösterir.Tüpe 100 kVp`lik enerji uygulandığı zaman sadece az sayıda elektron 100 keV `lik bir enerji kazanabilirler.

Hız kazanmış elektronların hedefe çarpmaları ile enerji yitirmeleri sonucu X-ışınları oluşur. Burada iki mekanizma X-ışınlarının oluşumunda rol oynar:

Elektronların anot (tungsten)atomu çekirdeği ile tepkimeye girmeleri sonucu X-ışını oluşumu(Genel Radyasyon).

Elektronların tungsten atomu yörünge elektronlarına çarpması sonucu X ışını oluşumu (Karakteristik Radyasyon).

2.2.1. Genel Radyasyon (Bremsstrahlung)

Flamandan gelen bir hızlandırılmış elektron tungsten atomu çekirdeği yanından geçerken artı yüklü çekirdek eksi yüklü olan bu elektronu kendisine doğru çeker. Böylece elektron başlangıçtaki yörüngesinden sapar. Elektronun yörüngesi değişirken hızı azalır ve enerjisini de yitirir. Elektronun yitirdiği bu enerji bir X-ışını fotonuna dönüşür. Bu olay genel radyasyon adını alır.

Şekil : 2.3 Genel Radyasyon (Bremsstrahlung)

Hedefe çarpan elektronların çoğu, bir çok atom ile tepkimeye girerek enerjilerini yitirirler. Elektron her defasında enerjisinin bir bölümünü yitirerek X-ışını fotonlarının oluşumuna neden olur. Elektron başlangıçtaki yüksek enerjisini tümü ile yitirmeden önce çok sayıda tungsten atomu ile tepkimeye girer. Bu nedenle X-ışınlarının tümü hedef yüzeyinde meydana gelmez, tungsten tabakasının derinliklerinde de oluşur. Bazen ise elektron doğrudan tungsten atomunun çekirdeğine çarparak, enerjisinin tümü ile X-ışını fotonu oluşur.

Genel olarak bir elektron ancak birkaç tepkimeden sonra enerjisinin tümünü yitirir. Ayrıca hedefe çarpan elektronların farklı enerji düzeylerinde olduğunu yukarıda vurgulamıştık. Bu iki etken ortaya çıkan X-ışını fotonlarının oldukça değişik enerjilerde olmasına neden olur. Radyasyonun büyük bölümü düşük enerjili olup, ısı olarak ortaya çıkar.

Böylece elektron enerjisinin ancak %1`den az bölümü X – ışının fotonlarına, %99`dan büyük bölümü ısıya dönüşür. Bu iki tip enerjinin toplamı elektron enerjisinin tümüne eşittir. Daha önce vurguladığımız gibi, bir X – ışını fotonunun enerjisi dalga boyu ile ters orantılıdır. Genel radyasyon yolu ile meydana gelen X-ışınlarının dalga boyu, elektron enerjisi(keV) ile ilişkilidir. Elektron enerjisi ise, biraz önce söylediğimiz gibi, tüpe uygulanan voltaj ile orantılıdır. Oluşan X-ışını fotonlarının çok büyük bölümü o denli uzun dalga boylu(ve o denli düşük enerjili ) olurlar ki hemen absorbe edilir ve ısıya dönüşürler. Genel radyasyon yolu ile oluşan X-ışınları fotonlarının enerjileri:

1. Elektronun atom çekirdeğinin ne kadar yakınından geçtiğine,

2. Elektron enerjisine,

3. Çekirdeğin yüküne bağlıdır.

Bir X-ışını demetinde yer alan uzun dalga boylu(düşük enerjili) X-ışını fotonlarını uzaklaştırmak için filtreler kullanılır. Bu nedenle tüpten çıkan en yüksek enerjili foton, kullanılan enerjiye bağlı kalmaktadır. En düşük enerjili foton ise kullanılan filtrasyon tekniğine, eğer filtre kullanılmıyor ise gömleğin absorbsiyon yeteneğine bağlıdır.

Şu halde:

Tüpten çıkan X-ışınlarının dalga boyları bir spektrum içinde değişim gösterir.

Bunun nedeni:

Hedefe ulaşan elektronların farklı enerjilerde olması

Elektronların farklı aşamalarda enerjilerini yitirmeleri (enerjilerinin tümünü yitirinceye kadar değişik sayıda tungsten atomu ile tepkimeye girmeleri ) dir.

En yüksek enerjili fotonun dalga boyu kullanılan enerjiye;

En küçük enerjili fotonun dalga boyu ise kullanılan filtrasyon tekniğine bağlı olmaktadır.

2.2.2. Karakteristik Radyasyon

Karakteristik radyasyon hedefin elektronlar ile bombardımanı sırasında atomların iç yörüngelerinden kopartılan elektronlar ile ilişkilidir. Tungsten atomundan bir elektronun kopartılması ile o atom artı yüklü bir atoma dönüşür. İyonize tungsten atomu stabil hale dönebilmek için X-ışınının dalga boyu spektrumu içerisinde bir ışınım yapar. Bu yolla oluşan X-ışınına karakteristik X-ışını denir, çünkü meydana gelen X – ışını fotonunun dalga boyu iyonize atom için spesifiktir.

Şekil : 2.4. Karakteristik radyasyon

L-yörüngesinden K-yörüngesine geçen elektron, bu kez L-yörüngesinde bir boşluk kalmasına neden olur. Bu boşluk bir üst yörünge olan M-yörüngesinden gelen bir M-elektronu ile doldurulur. Bu yolla da L-yörüngesi için karakteristik olan enerji düzeyinde X-ışını fotonu oluşur. Ancak L – yörüngesi karakteristik radyasyonundan daha küçük enerjilidir. Tungsten atomu için L – karakteristik radyasyonu 9 keV kadardır.

2.3. X – Işını Tüpü ve Çalışma Prensipleri

X veya Röntgen ışınlarının meydana getirildiği insan yapısı aygıtlara X-ışını tüpü veya Röntgen tüpü adı verilmektedir. W.C. Röntgen’in X-ışınını keşfinden sonra birçok değişikliğe uğramış olan X- ışını tüpü, günümüzde Coolidge tarafından geliştirilmiş şekilleri (1913) ile kullanılmaktadır (Şekil 2.5.).

Tarihi gelişim sürecinde, ilk üretilen X-ışını tüpleri “gaz tüpü” adı ile anılmaktaydı. Bu tüpler camdan yapılmış ve iç havası kısmen boşaltılmıştı. İçerisine biri negatif (katod), diğeri pozitif (anod) olmak üzere 2 elektrot bulunmaktaydı. Katod ısıtılmıyor, iki elektrod arasında yüksek voltaj uygulanarak oluşturulan elektronlar anod’a çarptırılıyordu. Anod’a çarpan bu elektronlar ise X-ışınlarını meydana getiriyordu. Bu türden aygıtlar zamanla yeterli miktarda X-ışını üretmemesi ve meydana gelen X-ışınlarının ölçülememesinden dolayı kullanımdan kalkmıştı.

1913 yılında Dr. Coolidge, General Electric Laboratuarlarında çalışırken modern X-ışını tüpünü geliştirdi. Temel prensipleri günümüzde kullanılan tüplerde de uygulanan ve “Coolidge tüpü” olarak da adlandırılan aygıtlar, havası boşaltılmış cam bir kap, ısıtılan bir katod, elektronların çarptırıldığı hedef anod ve elektronların katoddan anoda gitmesini sağlayan yüksek voltajlı devreden oluşmaktadır (Şekil 2.6.).

Tüpün unsurları, havası tamamen boşaltılmış cam bir kap içerisinde bulunur. cam kap, modern tüplerde genellikle silindir şeklindedir. Tüpün hemen dışında metal bir kap içerisinde izalatör görevi üstlenmiş yağ bulunmaktadır. Yağ, aynı zamanda katod ile anod arasında kısa devreyi önlerken, tüpün soğumasına da yardımcı olmaktadır.

Şekil : 2.5. X-Işını Tüpünün Görünümü.

A. Sabit anodlu tüp. B. Döner başlıklı anoda sahip tüp.

Şekil : 2.6. Röntgen tüpü iç yapısının şematize edilmiş görünümü.

Sabit anodlu tüpün iç yapı şeması.

Döner başlıklı anoda sahip tüpün iç yapı şeması.

Katod; termoiyonik emisyonun oluşturulduğu, içine %1-2 torium katılmış tungstenden imal edilmiş flaman kısımdır. Yüksek voltaj altında ısıtılan flamandan elektronlar salınır. Bu elektronlar foküsleyici başlık adı verilen bir sınırlayıcı ile hedef anoda doğru yönlendirilir. Foküsleyici başlık ile birlikte flamanın kalınlığı fokal spotu belirlemektedir. Modern X-ışını tüplerinde, biri 0,1-1 mm. diğeri 1-2,5 mm. flaman kalınlığında olmak üzere genellikle 2 fokal spot bulunur ve bu tür tüplere “bifokal tüpler” adı verilir (Şekil 2.7.).

Şekil : 2.7. Bifokal Röntgen tüpündeki fokal spotların şematize edilmiş örünümü.

A. Küçük fokal spot, B. Büyük fokal spot.

Fokal spot büyüklüğü, katodtaki flamanlardan biri kullanılarak kontrol edilmektedir.

Elektronlar, flamandan ayrıldıkları noktada, anoda doğru hızlanmadan önce bir an için durağanlaşmakta ve flamanın önünde sürekli bir elektron bulutu oluşmaktadır. Bu durumda elektrostatik etki nedeniyle flamandan yeni elektronların salınımı engellenmektedir. Tanımlanan bu etkiye bulul etkisi “space charge” denir. Bu özellik 1000 mA kapasitenin üzerinde tüp yapımının en önemli engellerinden biri olarak kabul edilmektedir.

Katodtan salınan elektronlar hedef anod materyali üzerine foküslenmlştlr. Anodlar sabit ve döner başlıklı olmak üzere 2 çeşittir (Şekil 2.8.).

Şekil : 2.8. Sabit (A) ve Döner (B) Başlıklı Anodların Şematik Görünümü

Sabit anodta elektronların çarptığı hedef alan dar ve hep aynıdır. Bu durum anod materyalinin o bölümünün daha çok ısınması ve tahribatını beraberinde getirir. Halbuki döner başlıklı anodlar, bir kola monte edilmiş döner bir disk şeklindedir. Elektron salınımı esnasında devamlı bir şekilde dönüş hareketi gösterdiğinden elektronların çarptığı hedef yüzey alanı genişlemiştir. (Şekil 2.9). Bu durum anod ömrünü uzatmaktadır. Döner anodlar dakikada yaklaşık 3000 tur yaparlar. Anodun bu hıza ulaşması kısa da olsa bir zamanı gerektirir ve grafi çekimi için kumanda panelindeki düğmeye basıldığında ilk duyulan dönüş sesi anodun hızlanmasına bağlıdır. X-ışını ekspojuru, anod normal dönüş hızına ulaştıktan sonra gerçekleştirilecek şekilde ayarlanmıştır.

Anod yüksek erime noktası ve atom numarasına sahip maddelerden imal edilmiş olup bu amaçla genellikle tungsten seçilmektedir (Tungstenin erime noktası 3380 °C’dir).

Anoda çarpan elektronlardan oluşacak X-ışınının objeye yönlendirilmesi için anod 7-18 derece gibi bir açı ile eğimli olarak yerleştirilmiştir. Bu açının bir diğer etkisi de hedefleyici foküsle oluşturulan aktif spot mesafesinin daha daraltılarak efektif spota dönüştürülmesidir (Şekil 2.10). Anod açısı daraltıldıkça efektif spot boyutu da daralır. Açılı olarak yerleştirilmiş anodun karşısında, X-ışınının objeye gönderilmesi için pencere adı verilen 1-3 cm genişliğinde bir açıklık bulunmaktadır.

Şekil : 2.9. Döner başlıklı anodlarla hedef yüzey oldukça genişletilmiştir.

Bu suretle anod materyalinin dayanıklılığı ve dolayısı ile tüp ömrü arttırılmıştır. Şekilde, katodtan 4 mm. lik fokal spot genişliğinde gönderilen elektronların aynı eğim açısına, sahip sabit ve döner başlıklı anod materyallerinde çarptıkları yüzey anlarının ne denli farklı olduğu matematiksel olarak gösterilmektedir.

Şekil : 2.10. Anod açısı sayesinde gerçek fokal spotun efektif fokal spota

dönüştürülmesi şematik olarak gösterilmektedir.

X-ışını tüpü, pencere açıklığı dışında, X-ışını kaçağını önlemek amacıyla iyi bir şekilde izole edilmiştir. X-ışını tüpünden, çevresindeki 1 m.’lik bir daireye 100 mR/saatten fazla kaçak olmamalıdır. Tüp İçinde oluşacak yüksek ısının kompanzasyonu bakımından da anod diski, bakır bir sapa monte edilmiş, cam ile izolasyon tabakası arasına yağ konulmuştur. Tüp bütünü ile bu yağın içinde olup bakır gövde, içerisinden su veya yağ geçirilerek soğutulmaktadır, Hava ile soğutulan tiplerde, gövdenin dış kısmı temas yüzeyinin artırılmasını sağlamak amacıyla kanatçıklar şeklinde dizayn edilmiştir.

X-ışını tüpü doğru akımla çalışır. Şehir cereyanı ise alternatif akım formunda olup elektriksel dalganın yan süresince negatif (-), diğer yarı süresinde de pozitif (+) yöndedir. Şehir cereyanı bu hali ile Röntgen tüpüne uygulandığında katod, sinüzoidal dalganın yarı süresinde pozitif, diğer yarı süresinde de negatif yükle yüklenmiş olacaktır. Halbuki tüpteki katod tarafı daimi olarak negatif elektriksel yükle olmalıdır. Bu olumsuzluğun önüne geçmek için alternatif akım formundaki şehir cereyanı Röntgen tüpüne ulaşmadan önce elektrik elemanları(diyot) vasıtasıyla tanı dalga doğrultmalı olarak düzenlenerek hem Röntgen tüpü prensiplerine uygun bir şekilde çalışması sağlanmış hem de birim zamanda üretilen X-ışını miktarı iki katına çıkarılmış olur.

2.4. X-Işınının Madde ile Etkileşimi

X-ışınının madde ile etkileşimi foton saçılması ve foton kaybolması şeklinde sonuçlanır. Foton saçılması, Thomson saçılması ve Compton olayı olmak üzere 2 şekilde gelişirken foton kaybolması, fotoelektrik olay, çift oluşumu ve foto çözünme olarak başlıca 3 şekilde gerçekleşir.

2.4.1. Foton Saçılması

2.4.1.1. Thomson Saçılması

Madde ile etkileşen X-ışını fotonu, o maddenin atomunun çekirdeğinin çekim etkisi ile, enerji kaybı göstermeksizin yön değişimine uğratılır. X-ışınının sadece yönü değişmiştir. Atom ile etkileşime görmeden önce X-ışınının enerjisi ne ise etkileşimden sonra da aynıdır (Şekil 2.11.). Bu olay 10 keV ’dan daha düşük enerjili X-ışınları ile gerçekleşmektedir.

Şekil 2.11. Thomson Saçılmasının Şematize Edilmiş Oluşumu.

2.4.1.2. Compton Olayı

X-ışını fotonu, etkileşime girdiği maddenin atomunun yörüngelerinden birinden bir elektron koparıp atom dışına atarken enerjisinin bir kısmını kaybederek saçılıma uğrar. Bu durumda ortamda hem bir elektron (Compton elektronu) hem de enerjisi azalmış X-ışını fotonu bulunmaktadır (Şekil 2.12.). Bu öğeler farklı atomlarla yeni etkileşimlere girebilme özelliğine sahiptirler. Compton olayı radyografilerde istenmeyen bir etken olan, saçılan sekonder radyasyonun da kaynağıdır. X-ışınının madde ile etkileşiminin biyolojik yönden en önemli komponenti olan Compton olayı genelde orta enerji seviyeli X-ışını fotonları ile düşük atom numaralı maddeler arasındaki etkileşim sonucunda gerçekleşmektedir.

Şekil : 2.12. Compton olayının Şematize Edilmiş Oluşumu.

2.4.2. Foton Kaybolması

2.4.2.1. Fotoelektrik Olay

X-ışını fotonu, etkileşime girdiği maddenin atomunun iç yörüngelerinden bir elektronu atom dışına fırlatırken kendi enerjisini tamamen kaybeder. Foton bütün enerjisini kaybettiği için gerçek bir absorpsiyon söz konusudur. Ortamda sadece atomdan ayrılan ve fotoelektron adı verilen elektron kalır (Şekil 2.13.). Bu olay genellikle orta derecede enerjili X-ışını ile atom numarası yüksek maddeler arasındaki etkileşimin bir sonucudur.

Fotoelektrik çarpışma sonucunda atom bir elektronunu kaybetmiş ve kararsız duruma gelmiştir. Bu nedenle daha dış yörüngelerindeki herhangi bir elektron, boşalan elektronun yerini doldurur ve bu arada kaybettiği enerjisini karakteristik radyasyon denen X-ışını fotonu şeklinde salar. Ancak bu fotonun enerjisi, başlangıçtaki fotonun enerjisinden daha düşüktür.

Şekil : 2.13. Fotoelektrik olayının Şematize Edilmiş Oluşumu.

2.4.2.2. Çift Oluşumu

Enerjisi 1.02 MeV ve üzerindeki X-ışını ile madde arasındaki etkileşim sonucu ortaya çıkar. Yüksek enerjili X-ışını, etkileştiği madde atomunun çekirdeği düzeyinden geçerken, biri pozitron biri elektron olmak üzere enerjileri eşit (0.51 MeV) iki partiküle ayrılır (Şekil 2.14.). Pozitron bir elektron ile birleşerek kaybolur ve toplam 0.51 MeV enerjili 2 foton meydana gelir. Geriye kalan enerji doku tarafından soğurulur. Çift oluşumu enerji düzeyleri ve atom numaraları çok yüksek X-ışınlan ile maddeler arasındaki etkileşim sonucunda gerçekleşmektedir.

Şekil : 2.14. Çift Oluşumunun Şematize Edilmiş Görünümü.

2.4.2.3. Fotoçözünme (Fotodisintegrasyon)

Enerjisi 10MeV ve üzerindeki X-ışını, etkileştiği madde atomu çekirdeğinden bir fragmanın kopmasına yol açar. Bu olaya fotoçözünme, çekirdekten kopan fragmana nükleer parçacık adı verilir(Şekil 2.15.). Fotoçözünme olayı enerjisi çok yüksek ışınlarla gerçekleştiğinden tanısal radyoloji pratiğinde yeri olmayan bir etkileşimdir.

Şekil : 2.15. Fotoçözünme Olayının Şematize Edilmiş Görünümü.

2.5. X-Işınının Emisyon Spektrumu

X-ışınının birim ünitedeki sayısı ile enerjisinin bir fonksiyonu olan emisyon spektrumu tüp akımı, tüp potansı, filtrasyon, hedef anod materyali ve voltajın dalga şekli ile ilişkilidir.

2.5.1. Tüp Akımı

Akım, miliamper (mA) değeri ile ilişkili bir fonksiyondur. Eğer anod ile katod arasındaki devrenin mA değeri arttırılırsa katodtan daha fazla elektron serbestleştirileceğinden X-ışınının emisyon spektrumu artar ve spektral eğri grafik üzerinde sağa kayar. Şekil 2.16.’da bu değişim grafik üzerinde sunulmaktadır.

Şekil : 2.16. Tüpteki mA değişikliğinin X-ışınının emisyon spektrumunda yarattığı farklılıklar, birim ünitedeki X-ışını miktarı ile X-ışını enerjisinin (keV) bir fonksiyonu şeklindeki grafiksel olarak gösterilmektedir.

2.5.2. Tüp Potansı

Tüp potansı kilovoltaj (kV) ile ilgilidir. Kilovoltaj’daki artış, elektronların hızlan ve meydana gelen X-ışınının penetre edici özelliğinin artması sonucunda emisyon spektrumunda sağa doğru kaymaya yani artmaya yol açar (Şekil 2.17).

Şekil : 2.17. Tüpteki kV değişikliğinin, X-ışınının emisyon spektrumunda yarattığı farklılıklar birim ünitedeki X-ışını miktarı ile X-ışını enerjisinin

(keV) bir fonksiyonu şeklindeki grafiksel olarak gösterilmektedir.

2.5.3. Filtrasyon

Filtrasyonda kullanılan alüminyum kalınlığı emisyon spektrumundaki artış ile ters orantılıdır. Filtrasyon kalınlığı arttıkça X-ışınlarının bu filtre tarafından tutulması artacağından emisyon spektrumu azalacaktır (Şekil 2.18.).

Şekil : 2.18. Filtrasyon kalınlığındaki değişikliğin, X-ışınının emisyon spektrumunda yarattığı farklılıklar, birim ünitedeki X-ışını miktarı ile X-ışını enerjisinin (keV) bir fonksiyonu şeklindeki grafiksel olarak gösterilmektedir. 2 mm. kalınlığındaki alüminyum yerine, 4 mm. kalınlığında alüminyum tabakasının kullanılması grafikteki eğriyi sağa kaydırmakta ve birim ünitedeki X-ışını miktarını azaltmaktadır.

2.5.4. Anod materyalinin Yapısı

Hedef anod materyalinin atom numarası yükseldikçe meydana gelen X-ışınlarının dalga boyu küçülmekte, bunun sonucu olarak da X-ışınının enerjisi yani emisyon spekturumu artmaktadır (Şekil 2.19).

Şekil : 2.19. Hedef anod materyalinin atom numarası ile X-ışını emisyon spektrumu arasındaki ilişki, birim ünitedeki X-ışını miktarı ile X-ışını enerjisinin (keV) bir fonksiyonu şeklindeki grafiksel olarak gösterilmektedir. Yüksek atom numaralı anod kullanımı emisyon spektrumunu sağa kaydırmakta ve birim ünitedeki X-ışını miktarını artırmaktadır.

2.6. X-Işınlarının Etkileri

X-ışınlarının etkileri madde ile karşılaştıklarında oluşturdukları hızlı ve enerjileri yüksek elektronlara bağlıdır. Bu elektronlar madde de başlıca ısı, eksitasyon ve iyonizasyon oluşturur. Bunların sonucunda kimyasal ve biyolojik etkileri ortaya çıkar.

Elementlerin dış orbitlerindeki elektronlar kimyasal reaksiyonlarda önemli rol oynar. Radyasyon etkisiyle bu elektronların sökülmesi, maddenin kimyasal özelliğini değiştirir. Örneğin radyasyon verilmiş bir suda, aktif kökler ortaya çıkar. İki değerlikli demirin sülfat bileşiği, X-ışınlarının etkisinde bırakılırsa üç değerlikli şekle dönüşür. Kimyasal etkiler sonucu X-ışını bir çok enzimin fonksiyonunu bozarak hücre metabolizmasını değiştirebilir. X-ışınının oluşturduğu biyolojik etkiler, yan etkiler ve korunma bölümünde anlatılacaktır.

Şekil : 2.20. X-Işınının Etkileri

Fotoğraf plağı üzerindeki gümüş tuzlarından gümüşü açığa çıkarması, bir çok kimyasal maddenin rengini değiştirmesi, neden olduğu kimyasal reaksiyonlar ısı oluşturması ve fluoresans özelliği, X-ışının diğer etkileridir.

Yukarıda belirtilen tüm etkiler aynı zamanda gamma ışınları içinde geçerlidir. Gamma ışınları ile X-ışınları arsındaki fark gamma ışınlarının çekirdek reaksiyonları sonucu oluşmasıdır. Bu nedenle homojen bir demet şeklindedirler, davranış yönünden farklı değillerdir.

2.7. X-Işınlarının Ölçülmesi

Röntgen (R):

Normal şarlar altında duvar etkilerinden kurtarılmış 1 cm³ (0.001293 g) havada bir elektrostatik yük birimi oluşturan X veya ? ışını miktarına 1 R denir. Son yıllarda tanımlama basitleştirilmiştir. Buna göre 1 R=2.5.10-4 Coulomb, kg havadır (Coulomb=1 amp/s).

RAD(Radyasyon Absorbsiyon Dozu):

Bir ışınlama esnasında ışınlanan maddenin 1 gramının absorbe ettiği enerji 100 Erg ise aldığı doz 1 RAD`dır. 1975 de absorbsiyon dozu için Gray (Gy) adlı yeni bir birim tanımlanmıştır. Buna göre 1 Gy=1 joule/kg=100 RAD`dır.(1 joule=107 erg)

REM:

RAD`ın memelilerdeki karşıtıdır ve pratik olarak insanda RAD`a eşittir.

2.8. X-Işınlarının Tanıda Kullanımını Sağlayan Özellikleri

X-ışını diyognostik radyolojide penetrasyon özellliği, fotografik ve fluoresans etkileri nedeniyle kullanılır.

2.8.1. Penetrasyon Özelliği

Madde ile karşılaşan X-ışınlarından bir kısmı absorbe olur. Geriye kalan bölümü maddeyi geçer (penetrasyon). İnsan vücudu değişik atom ağırlığında ve değişik kalınlıkta dokulardan yapıldığından, X-ışınını değişik oranlarda absorbe eder. Dolayısıyla absorbsiyon formülüne (Ab=h.?³ z4.t.k ) göre penetre olan ışın miktarı da farklı olacaktır.

Şekil : 2.21. Röntgen Filmi Üzerinde Görüntü Oluşumu

Sonuçta röntgen filmi üzerine değişik oranlarda ışın düşürerek görüntü ortaya çıkar. Absorbsiyon-penetrasyon farklılıklarına göre bu görüntü, siyahtan (film üzerine gelen ışın fazla) beyaza (film üzerine gelen ışın az) kadar değişen gri tonlardan oluşur (şekil 2.21).

Tablo 1.3 Röntgenogramlardaki yoğunluk örnekleri

Yoğunluk

Örnek

Çok radyolusent

Gaz (hava)

Orta derecede radyolusent

Yağ (yağ dokusu)

Ara yoğunluk

Su (yumuşak dokular)

Orta derecede radyopak

Kemik vekalfikasyonlar

Çok radyopak

Metal (atom ağırlığı yüksek elementler)

2.8.2. Fotografik Etkisi

Görülen ışık ve ultraviyolede olduğu gibi X-ışını da fotoğraf filmi üzerindeki Gümüş Bromürü (AgBr) etkileyerek görüntü oluşumuna neden olur. Bu özelliğinden yararlanılarak radyografi yapılır.

2.8.3. Fluoresans Etkisi

X-ışını bazı maddelere çarptığında fluoresan ve fosforesan olayları meydana gelir. Bu olaylar sonucunda ultraviyole ışığı ortaya çıkar. Fluoresan özelliğinden faydalanılarak radyoskopi ve radyografi yapılır. Çinko kadmiyum sülfid kristalleri sürülmüş bir ekran üzerine hastadan geçen X-ışını düşürülürse fluoresan bir görüntü oluşur (radyoskopi). Kalsiyum tungstad kristalleri sürülmüş ekranlara X-ışını düşürülürse ultraviyole yayar. Bu özellikten, radyografide ışının fotografik etkisini arttırmak amacıyla yararlanılır.

Ranforsatör adını verdiğimiz üzerine kalsiyum tungstad kristalleri sürülmüş plastik yapraklar taşıyan kasetlerle yapılan radyografilerde x- ışını miktarı belirgin şekilde azaltılmıştır. Ranforsatörlerdeki kristal boyutu ile ürettği fluoresan ışığın miktarı arasında doğru bir orantı vardır. Ancak kristal boyutu arttıkça ışık kaynağının boyutuda artacağından, objelerin kenar keskinlikleri azalır. Günümüzde X-ışını miktarını çok daha az bozan nadir elementlerden yapılmış pahalı ranforsatörler de kullanılmaktadır.

2.9. İnceleme Yöntemleri

Röntgenin radyografi ve radyoskopi olarak başlıca iki yöntemi vardır.

2.9.1. Radyografi

Bu yöntemde hastayı geçen X-ışınları bir röntgen filmi üzerine düşürülerek görüntü elde edilir. Üzerinde görüntü oluşmuş röntgen filmine radyogram veya doğru bir deyimle röntgenogram denir.

Radyografi ya incelenecek bölgeden doğrudan X-ışını geçirerek (düz radyografi) veya incelenecek yapının içine veya çevresine kontrast madde verdikten sonra X-ışını geçirerek (kontrastlı radyografi) yapılabilir. Düz radyografi örnek olarak el, ayak gibi ekstremite incelemeleri görülebilir.

Sindirim borusunun, safra yollarının, üriner sisteminin ve damarların röntgenolojik incelemeleri de kontrastlı radyografi örnekleridir. Radyografinin değişik amaçlar için kullanılan, değişik tekniklerin bir çok şekli vardır:

2.9.1.1. Tomografi

Radyografide kullanılan önemli bir tanı yöntemidir. Röntgenogramlarda X-ışını kaynağı ile film arasındaki objenin tüm kalınlığı tek plan üzerinde iki boyutlu olarak görülür. Dolayısıyla organizmanın değişik düzeylerindeki yapıların görüntüleri üst üste düşer (süperimpozisyon, süper pozisyon). Tomografide bu süperimpozisyon kaldırılarak istenen vücut kesiti incelenebilir. Bu amaçla incelenmesi istenen düzey merkez alınarak birbirine bağlanan tüp ve kaset, karşıt yönlerde hareket ettirilir. Böylece merkezlenen düzeydeki görüntü net olarak film üzerinde belirirken, alt ve üst düzeydeki yapılar film üzerinde farklı yerlere düşeceğinden bulanıklaşarak görünmez hale gelir. Sık olarak kullanılan bu yönteme “lineer” (çizgisel) tomografi adı verilir. X-ışını kaynağı, kaset ve hatta objeyi değişik şekillerde hareket ettirerek bir çok tomografi yöntemi geliştirilmiştir. BT, MR, SPECT ve US gibi diğer kesit görüntü alan yöntemlerden ayırmak için bu yönteme konvansiyonel tomografi adı verilir.

Şekil 2.22. Lineer (çizgisel) tomografi. Tüp ve kasetin karşılıklı hareketi sırasında, merkezlenen düzeydeki A noktası her pozisyonda aynı yere düşer ve net bir şekilde görülürken, bu düzeyin dışındaki noktalar (B ve C) değişik yerlere düşeceğinden bulanıklaşır.

2.9.1.2. Makroradyografi

Makroradyografide magnifikasyon (büyültme) tekniği kullanılarak kesimin büyültülmüş görüntüsü elde edilir. Büyültme bir buçuk veya en fazla iki kat olabilir. Daha fazla büyültmelerde görüntü bulanıklaşır. Büyültme incelenecek bölgenin röntgen filminden belirli oranda uzaklaştırılması ile sağlanır. Makroradyografi ile minimal iskelet lezyonları, başlangıç evresindeki pnömokonyozlar gibi çok küçük akciğer lezyonları ve arteriografide küçük arterler daha iyi gösterilir.

2.9.1.3. Yumuşak Doku Radyografisi

Kas, bağ ve yağ dokusundan oluşan yumuşak dokuların yoğunluğu düşüktür ve aralarındaki yoğunluk farkları azdır. Bu farkları gösterebilmek için yeterli penetrasyonda düşük gerilim (15-25 kV) kullanılmalıdır. Bu amaçla genellikle sabit anotlu tüpler, özel röntgen filmleri ve özel röntgen aygıtları geliştirilmiştir.

Bu yöntem yumuşak doku patolojilerinin incelenmesinde kullanılır. En iyi bilinen ve en yaygın kullanılan şekli memeyi inceleyen mammografidir.

2.9.1.4. Kseroradyografi

Bu teknikte görüntünün kaydedildiği gereç farklıdır. Hastayı geçen X-ışınları, röntgen filmi yerine, elektriksel olarak şarj edilen ince bir selenyum tabakası ile kaplanmış aliminyum bir plaka üzerine düşürülür. Bu plaka üzerine düşen X-ışınları plakanın elektrik şarjını değiştirerek görüntü oluşturur. Bu görüntü özel kağıtlar üzerine geçirilerek kaydedilir.

Kseroradyografide doku ve organların sınırları röntgenogramlardan daha belirgin görülür. Ayrıca yoğunluk farkı fazla olduğu için aynı röntgenogram üzerinde incelenemeyen kemik ve yumuşak dokular, Kseroradyografi ile bir görüntüde incelenebilir. Kseroradyografinin de temel kullanım alanı mammografidir

2.9.2. Radyoskopi

Fluoroskopi adı da verilir. Bu yöntemle hasta X-ışını kaynağı ile fluoresan ekran arasındadır. Hastayı geçen X-ışınları bu ekran üzerine bir görüntü (imaj) oluştururlar. Bu görüntünün izlenebilmesi için gözün karanlığa uyumu gereklidir. Görüntünün aydınlıkta görülmesini sağlayan görüntü kuvvetlendirici (imaj intensifayr) aygıtlar geliştirilmiştir. Görüntü kuvvetlendiriciler daha az X-ışını kullanılmasını sağlayarak hastanın ve hekimin aldığı ışın dozunu azaltırlar. Bu aygıtlar aracılığıyla görüntü ya doğrudan bir aynada ya da kapalı devre bir televizyon ekranında izlenebilir. Fluoroskopik incelemede diyafragma gibi hareketli organlar izlenerek tanıya varılabilir.Ayrıca mide-duodenumun incelenmesinde olduğu gibi izlenen bölümün radyografisi de yapılabilir.

Ülkemizde verem savaşında başarı ile uygulanan ve mikrofilm olarak bilinen fotofluorografi yöntemi fluoroskopi ekranında oluşan görüntünün fotoğrafının çekilmesidir. Görüntü kuvvetlendiricilere bir film alma aygıtı bağlanarak organların hareketlerinin kaydedilmesine ise sineradyografi adı verilir. En sık anjiokardiografide ve yutma fonksiyonlarının izlenmesinde kullanılır.

2.10. Radyografik Görüntü Oluşumu

X-ışının dokular tarafından farklı oranlarda absorbsiyonu sonucu hastayı geçen ışınların (artık ışın) miktarı da farklıdır. Röntgen filmi üzerinde görüntü, bu farklılıklar nedeniyle oluşur. Hastayı geçen X-ışınlarının film üzerinde yaptıkları temel değişiklik, Gümüş Bromür moleküllerindeki bağları gevşetmesidir. Böyle bir film bazı kimyasal maddelerle karşılaştırıldığında gümüş ve brom kolayca birbirinden ayrılır.

Ekspoze edilmiş film üzerinde gözle görülemeyen ancak moleküler seviyede oluşmuş görüntüye latent imaj adı verilir. Latent imaj çeşitli kimyasal olaylarla görünür hale getirilir. Buna da manifest imaj denir. Latent imajın manifest imaj şekline dönüştürülmesi için yapılan kimyasal işlemlerin adı röntgen film banyosudur (processing). Bu işlemlerin evreleri Tablo 1.4 ’de sunulmuştur.

Madde ile karşılaşan x-ışınlarının bir bölümü absorbe olup kalanı objeyi geçerken, bir bölümü de yönünü değiştirerek yoluna devam eder. Saçılma dediğimiz bu olay röntgen filmi üzerinde gereksiz kararmaya neden olarak görüntüyü bozar. İyi bir röntgenogram elde etmek için saçılmanın engellenmesi gerekir. Bunun için yapılması gereken işlem gereksiz X-ışını miktarını ortadan kaldırmak ve objeyi geçerken saçılan ışınların röntgen filmi üzerine düşmesini engellemektedir.

Tablo : 1.4. Röntgen film banyosu evreleri

SIRASIYLA EVRELER

SÜRE

OLAY

Ekspojur

0.01-10s

Latent imaj oluşur.

“Development”

(Görüntü oluşturulur)

(I.Banyo)

3-10 dk

Latent imaj manifest imaja çevrilir.

(x-ışının etkilediği AgBr moleküllerindeki brom, gümüşten ayrılarak banyo solüsyonuna geçer).

“Fixing”

(Görüntü sabitleştirilir)

(II.Banyo)

10-30 dk.

Geriye kalan, x-ışınından etkilenmemiş AgBr molekülleri banyo solisyonuna geçer.

Yıkama

30 dk.

I.ve II. Banyo artıkları film üzerinden alınır.

Kurutma

30 dk.

Film üzerindeki su alınır.

Gereksiz X-ışınlarının ortadan kaldırılması, yalnız görüntülenecek bölgeye ışın gönderilmesi ile sağlanır. Tüpten çıkan ışınların sınırlandırılması işlemine kolimasyon adı verilir. Kolimasyon için tüpün ağzına diyafragma denilen açılıp kapanabilen bir düzenek takılır. Diyafragma çıkışına yerleştirilen ve şekli ve uzunluğu incelenecek bölgeye göre değişen, kon adını verdiğimiz metal borularla ışın demeti daha da sınırlandırılıp şekillendirilebilir.

Objeyi geçtikten sonra saçılan X-ışınlarının film üzerine düşmesi ise grid adı verilen çok ince kurşun çubuklardan oluşmuş bir levhanın obje ile film arasına konması ile sağlanır.

Kurşun çubuklarından yüksekliklerinin aralarındaki mesafeye oranına grid oranı denir. Grid oranı ile saçılmanın engellenmesi arasında doğru bir orantı vardır. Ancak grid oranı arttıkça filme gelen X-ışını miktarı azalır, bu nedenle ekspojur faktörleri arttırılmalıdır. Gridler içerisindeki kurşun çubuklar, ne kadar ince olurlarsa olsunlar grid hareketsizce rötgenogramlar üzerinde seçilebilir. Bunu önlemek için ekspojur sırasında hareket eden gridler geliştirilmiştir. Bu tür hareket eden gridlere “Putter-Bucky” diyafragmiları adı da verilir.

2.10.1. Görüntü Kalitesi

Radyolojist röntgen tanısını hastadaki değişik yapıların röntgenogramlar üzerindeki bölgelerine bakarak koyar. Bu nedenle radyogramlar üzerindeki gölgeleri, çevreden ayrılabilecek kadar yeterli yoğunluk (dansite) farklılığına ve kenar keskinliğine sahip olması esastır. Bu da başlıca görüntülenen oluşumların şekil ve yapısına ve kVp, mAs, film tipi vb. gibi teknik faktörlere bağlıdır.

Dansite (D), röntgen filmi üzerindeki metalik siyah gümüş elementinin miktarı olarak tanımlanır ve doğal olarak filme ulaşan X-ışını miktarına bağlıdır. Kontrast (C) ise, incelenen yapının röntgenogram üzerindeki dansitesi (D1) ile çevresindeki dansite (D2) arasındaki farktır (C=D2-D1). D1 veD2 arasındaki geçiş zonunun genişliğine ise kenar keskinliği (“sharpness”) ( U) adı verilir. Geçiş zonu ne kadar darsa kenar o kadar keskin, ne kadar genişse o kadar keskin değildir (bulanık). Objektif olarak birbirinden bağımsız kontrast ve kenar keskinliği arasında, subjektif olarak doğru orantılı bir bağlantı vardır. Kontrast ne kadar yüksekse kenar keskinliği de o kadar fazlaymış gibi görülür.

Kenar bulanıklığı (“blurring”), vücuttaki yapılarının şekillerinin doğal sonucudur. Vücuttaki yapıların kenarları köşeli değil, yuvarlaktır. Bu durumda kaçınılmaz olarak yapıların gölgelerinin kenarlarında az veya çok bir geçiş zonu görülecektir. Buna biz doğal kenar bulanıklığı diyebiliriz. Tekniğe bağlı olarak görülen kenar bulanıklığına ise yapay bulanıklık denebilir. Yapay bulanıklığın bir çok nedeni vardır.

Bunlardan üç tanesi önemlidir.

Geometrik bulanıklık; Fokal spot boyutuna ve obje-film mesafesi / fokus-film mesafesi oranına bağlıdır. Bu iki değerin küçültülmesi geometrik bulanıklığı azaltır.

Hareket bulanıklığı; Objenin hareketinin neden olduğu bulanıklıktır. Obje-film mesafesi / foküs-film mesafesi oranını küçülterek ve ekspojur süresini kısaltarak minimale indirilebilir.

Ranforsatör (“screen”(ekran)) bulanıklığı; Ranforsatörler hızlandıkça üzerlerindeki kristallerin boyutları artacağından, bulanıklık artar. Hızlı ranforsatörlerde bulanıklık değeri 0.3mm iken “high-definition” ekranlarda bu değerin yarısı kadardır. Fluoroskopi ekranlarında bu değer 0.5mm veya daha fazladır.

Şekil 2.24. Kenar Bulanıklığının (b) de daha fazla olmasına rağmen kontrastın da yüksek olması nedeniyle bu iki resim benzer şekilde algılanır.

Kontrastı etkileyen faktörler de 3 ana başlık altında incelenebilir:

Hasta; İncelenen oluşumun atom numarası, dansitesi (yoğunluğu) ve kalınlığı kontrastı belirleyen temel faktörlerdir.

Radyasyon; Primer X-ışının kalitesi (kVp ve filtrasyonla belirlenir) temel radyasyon faktörüdür. Saçılma, kontrastı negatif olarak etkileyen önemli bir faktördür. Saçılan radyasyon miktarını;kVp, ışının geçtiği doku volümü (ışının boyutu ve hastanın kalınlığı) ve kullanılan gridin cinsi belirler.

Kayıt gereçleri; Kullanılan filmin ve ranforsatörün cinsi ve banyo faktörleri kontrastı etkiler. Ekspojur faktörleri de (kVp, mA, s) filme ulaşan X-ışını miktarını ve dolayısıyla kontrastı belirler.

Röntgenogramlardaki görüntü kalitesini belirlemede en önemli etken olan ekspojur faktörleri başlıca kV , mA ve s dir. Bunlara fokal spot boyutu, fokus-film ve obje-film mesafeleri ve ışın demetinin boyutu da eklenir. Ekspojur faktörleri olarak değerlendirilmekle birlikte görüntü kalitesini etkilemeleri açısından bunlara film ,ranforsatör, grid, banyo faktörlerini de eklemek gerekir.

Tüm bu faktörlerin görüntü kalitesini hangi parametreleri etkileyerek değiştirdikleri Tablo 1.5 de gösterilmiştir. Tablodaki artılar faktörlerin doğrudan etkiledikleri parametreleri işaret etmektedir. Ancak tüm faktörlerin birbirlerini doğrudan olduğu kadar, dolaylı olarak da etki bilinmelidir.

Tablo :1.5. Röntgenogramlarda Görüntü Kalitesini Etkileyen Faktörler .

KENAR

BULANIKLIĞI

Geo.

Har.

Ranf.

Kontrast

Dansite

Alınan Doz

Mag.

KVp

mA

Saniye

Foküs-film mesafesi

Obje-film mesafesi

Fokal spot boyutu

Işın demetinin boyutu

+*

+*

+*

Grid

Film tipi Banyo

Ranforsatör tipi

+.

Hasta

+.

+.

(*) Saçılma nedeniyle

Bu faktörler, etkileri bakımından birbirine sinerjik veya antagonist olabilirler. Örneğin kilovolt 50 den 60`a çıkarıldığında film dansitesi aynı seviyede tutulmak isteniyorsa, Ma veya s yarı değere indirilmelidir. Süre hareketle ilgilidir; hareketli yapıların incelenmesinde kısa değerler seçilir. Miliamper tüpten çıkan X-ışının miktarını belirler; tüpü yükleyen en önemli faktördür; ekspojur süresi ile çarpımı (Ma.Sn=MaS) kullanılır; Ma, Kv ve süre ile birlikte filmin dansitesini artırır.

Foküs-film mesafesi arttıkça, X-ışını intensitesinin uzaklığın karesi ile ters orantılı olması nedeniyle, dansite azalır. Geometrik bulanıklık ve magnifikasyon azalır, fakat doz azlığı nedeni ile ekspojur süresi uzar, dolayısıyla harekete bağlı bulanıklık ortaya çıkar. Obje film mesafesinin artması ise geometrik ve harekete bağlı kenar bulanıklığını ve magnifikasyonunu artırır.

Fokal spot boyutu geometrik kenar bulanıklığını azaltan önemli bir faktördür, magnifikasyonunu artırır. Fokal spot boyutu tüpün yüklenebilirliği ile bağlantılıdır. Anotda fokal ısı artışı daha fazla olacağından fokal spot küçüldükçe tüpe uygulanan tüm ekspojur faktörleri düşürülmelidir.

Işın demetinin boyutu artıkça saçılma artacağından filmin dansitesi ve hastanın aldığı doz artar, kontrast azalır. Grid, film tipi, banyo faktörleri ve ranforsatör tipi, kontrast ve dansiteyi etkileyen faktörlerdir. Ranforsatör tipi ayrıca ranforsatöre bağlı kenar bulnıklığını da etkiler.

Hastaya ait özellikler ise doğal olarak ranforsatöre bağlı kenar bulanıklığı ve hastanın aldığı doz dışında tüm parametreleri etkiler. Hastanın aldığı doz her zaman karşımıza çıkan bir sorudur. Doz, röntgenogram kalitesini bozmamak kaydıyla olabildiğince düşük tutulmalıdır. Ancak yetersiz ekspojur faktörleri ile elde edilen röntgenogramın tekrar edilmesi sonucu hastanın alacağı ışın dozunun çok fazla olacağı da unutulmamalıdır.

Bir röntgenogramın diyagnostik değeri hastaya ait detayı gösterebilmesi ile ölçülür. Detay ise yukarıda özetlediğimiz röntgenogramı etkileyen faktörler tarafından belirlenir. Detayı görüntüleyebilen tanı değeri yüksek röntgenogramlar elde edebilmek için, her faktörün fonksiyonları ile doğrudan veya dolaylı etkilediği diğer parametreler iyi bilinmelidir.

2.11. Dijital Röntgen

Dijital sözcüğü ayrı, münferit ve sayısal`ı, analogue sözcüğü ise devamlılığı anlatır. Diyagnostik radyolojideki bir röntgenogram, gri skala değişikliklerinin devamlı olması nedeniyle, analog bir görüntüdür. Nümerik bir gri skala oluşturulursa , analog bir görüntü dijitale çevrilebilir. Bu değişim daima görüntü kalitesinin bozulmasına neden olur. Bu bozulma yalnız matematiksel olup, gözle algılanamayabilir.

Gri skalanın basamakları az ise görüntüdeki bu bozulma kolayca farkedilir. Her nasılsa yaygın olan, dijital görüntünün analog görüntüden üstün olduğu kanısı yanlıştır.

Bu durumda akla doğal olarak neden dijital radyografi? sorusu gelir. Bu sorunun iki cevabı vardır:

Birincisi, dijital görüntü aynen BT de olduğu gibi elde edildikten sonra işlenebilir. Yani bir dijital göğüs radyogramında yalnız akciğer alanları değil, göğüs yumuşak dokuları, kemik yapılar, mediasten, trakea gibi oluşumlar gri skalanın pencere genişliği ve seviyesi değiştirilerek belirgin hale getirilebilir. Böylece röntgenogramın değişmezliği dezavantajı ortadan kaldırılmış olur.

İkincisi, ne kadar geniş yer ve ekip olursa olsun röntgenogramları arşivlemek ve gerektiğinde kolayca bulmak mümkün değildir. Dijital sistemde ise arşiv sorunu yoktur ve görüntü istendiği anda hastaya ait diğer bilgilerle birlikte monitörlerden izlenebilir. Daha da önemlisi bilgisayar bağlantısı olan her hastane veya sağlık merkezine anında iletilip gerekirse konsültasyon yapılabilir. Böylece yer, zaman ve film tasarrufu sağlanarak radyoloji departmanlarının harcamalarını önemli ölçüde azaltır.

Dijital radyografi üniteleri başlıca dedektör sistemi, görüntü işleme ve depolama, ve görüntüleme olarak üç ana bölüme ayrılabilir. En önemli bölüm dedektör sistemidir. Dedektör sistemi dizilişlerine göre: alan dedektörleri, ”lineer” dedektörler ve “pencil-beam” dedektörler olarak sınıflandırılabir.

Alan dedektörleri geniş bir alanı geçen radyasyonu aynı anda saptayabilir. Pojeksiyon röntgenografisinde en sık kullanılan alan dedektörü bildiğimiz röntgen filmidir. Dijital görüntüde görüntü yükselticiler (imaj intensifayr) kullanılır. Tipik bir imaj intensifayrda dedektör yüzeyi dokuz inçdir. Akciğer röntgenogramı için daha büyük yüzeyleri olanlar da kullanılmaktadır.

Lineer dedektörler dar bir çizgi gibi gelen radyasyonu saptar. Bu çizginin genişliği bir milimetredir, uzunluğu ise elli santimetreye kadar çıkabilir. Hastanın incelenecek kesimi ince bir çizgi şeklinde ışın aldığından görüntü oluşturmak için ya hastayı veya tüp ve dedektörleri bir çizgi üzerinde hareket ettirmek gerekir. Bu sistemin en yaygın örneği BT deki skenogram lardır.

“Pencil-beam” dedektör geometrisinde ise ışın tek bir nokta şeklinde kolime edilir. Bu ışınla görüntü çizgilerinin her noktası ayrı ayrı değerlendirilir.

Alan dedektör sisteminin en büyük avantajı veri toplamadaki paralellik, eşitliktir. X-ışını, görüntüdeki bütün noktalardan aynı anda geçer, görüntü süratle elde edilir. Geniş bir alanın ışınlanmasından dolayı saçılmanın fazla olması ve görüntü kalitesini bozması sistemin dezavantajıdır. Lineer dedektö

Yorum Yaz

Yorum Yazabilmek İçin Lütfen Giriş Yapın.