x- ışınının tanıda kullanımını sağlayan özellikler - Tıbbi Görüntüleme ...

DERS: KALICI GÖRÜNTÜLEME
1. BÖLÜM
X- IŞINININ TANIDA KULLANIMINI SAĞLAYAN ÖZELLİKLER
X- ışınının tanısal radyolojide kullanımını sağlayan absorbsiyon, fotografik ve
lüminesans özellikleridir;
1. Absorbsiyon: X- ışını rümesi cisimleri geçerken enerjilerinden bir kısmını
kaybeder. Kaybolan enerji ilgili cisim tarafından soğrulmuş yani absorbe edilmiştir
(Şekil 2.41). Uzun dalga boylu x- ışını kısa dalga boylu x- ışınına nazaran daha
kolay absorbe olurken, kurşun, bakır, çinko ve platin gibi metaller fazla miktarlarda
ışın absorbsiyonu gösterirler. Buna karşın x- ışını alüminyum gibi atom numarası
yüksek olmayan metallerden kolaylıkla geçerek daha az absorbe olurlar. Yine aynı
metalin ince olmasına nazaran kalın olanı daha fazla x- ışını absorbsiyonu gösterir.
Kemiklerin atom numarası 13.8, yumuşak dokuların atom numarası ortalama
7.4’dür. Buna göre kemikteki absorbsiyon yumuşak dokuya göre yaklaşık 7 kat daha
fazla gerçekleşir (Şekil 2.42).

Röntgen tanısının ve temelini teşkil eden absorbsiyon film üzerinde çok
radyolüsen, orta derecede radyolüsen, ara kademe, orta derecede radyoopak ve çok
radyoopak olmak üzere 5 ana grup altında toplanabilecek yoğunluk farklılıklarını
ortaya çıkarmaktadır. Bu yoğunluk farklılıklarına neden olan bazı doku ve maddeler
Tablo’da verilmiştir.
Madde içinde x- ışınının tüm enerjilerini kaybettiren dış iletim fotoelektrik etkisi
olduğundan bir radyografi üzerindeki radyoopak kolanlardan fotoelektrik etki
sorumludur denilebilir. Radyografideki radyolüsen alanlar ise madde içinde çok az
etkileşime uğrayan x- ışınlarını gösterir. Bu nedenle bir radyogramın fotoelektriksel
yoldan absorbe edilen ve edilmeyen x- ışınları arasındaki fark sonucu oluştuğu
söylenebilir.

2. Fotografik özellik: x- ışınının görünür ışık gibi fotograf bilmini karartma
özelliği bulunmaktadır. Bu özellik sayesinde üzeri gümüş halid kristalleri ile
kaplanmış röntgen filminde latent imaj yaratılır. Oluşan bu latent imaj kimyasal
çözentilerle banyo işlemine tabii tutularak bilinen röntgen filmi görüntüsüne
dönüştürülür.
3. Lüminesans özellik: Lüminesansın kelime anlamı parlamadır. Basit olarak
uygulanan bir stimulus sonrası bir maddeden ışık yayılmasıdır. Radyolojik olarak ise
bir maddenin kısa dalga boylu radyasyonu soğuduktan sonra görünebilir, yada
görünmeye yakın spektrumda daha uzun dalga boylu radyasyon yayması olarak
tanımlanır. tanısal radyolojide lüminesans, floresans ve fosforesans özelliklerini
bünyesinde toplar. Bir dış uyaran sonucu görülebilir ışık oluşturan maddelere
luminesant maddeler (Fosfor) denir. Luminesans karakteristik X- ışını oluşumuna
benzer şekilde oluşur. Lüminesans özelliğinden faydalanarak radyolojide ranfansatör
ve fleroskopik teknolojisi geliştirilmiştir.
Floresans özellik: uyarıcı radyasyon başlılığında ışık yayımı başlıyor ve uyarıcı
radyasyon sona erdiğinde ışıma sona eriyorsa bu maddenin floresans özellik
gösterdiği söylenir.
Fosforesans özellik: uyarıcı radyasyonun sona ermesine rağmen ışımanın devam
etmesi olayına fosforesans denir.
GÖRÜNTÜ OLUMUŞU, FİLM ÇEŞİTLERİ, BANYO, ARTEFAKTLAR
GÖRÜNTÜ OLUŞUMU
Tüm diagnostik radyografik incelemelerde kullanılan cihaz ve tekniklerin asıl
amacı; hastayı geçen ve içinden geçtiği ortam hakkındaki bilgileri barındıran X-
ışınını görünür hale getirmektir. X- ışınını görülebilir imaj haline dönüştüren
ortamlar imaj reseptörleri olarak bilinir. Günümüzde en yaygın kullanılan imaj
reseptörü radyografik filmdir.
Hastayı geçen X- ışını kaset içindeki ranfansatör ile etkileşerek görülebilir ışık
oluşturur. Oluşan görülebilir ışığın filmi pozlandırması sonrasında latent imaj
oluşur. Banyo işlemi sonrasında ise latent imaj manifest imaj şekline dönüştürülür.
FİLM KASETİ
Kaset x- ışınını geçirecek, fakat görülebilir ışığı geçirmeyecek şekilde imal
edilmiş içinde röntgen filmi yerleştirildiği bir taşıyıcıdır. Kaset içinde röntgen filmi
ile filme sandeviç gibi temasta ranfansatör (ekran) adı verilen elemanlar bulunur
(Şekil ).

Kasetin röntgen tüpüne bazen yüzü x- ışınlarının geçişini engellemeyecek atom
numarası düşük bir maddeden imal edilmiştir. Bu madde çoğu kez plastik bakalit
veya daha nadir sert bir kartondur. Kasetin diğer yüzü ise mat metalden imal edilmiş
olup, ışın geçirmez özelliktedir. Bu yüz saçılmayı minimumda tutacak filmi geçen x-
ışınlarını absorbe edecek bir metalden imal edilmektedir. Bu amaçla da genellikle
çelik kullanılır. Kasetin ön- arka yüzü ile ranfansatör ekranı arasında destekleyici
özellikte ve genellikle keçeden yapılmış bir yastık bulunur (Şekil).
Kasetin arka yüzü çelik bir yay ile sıkıştırılarak içine iyice kapatılır. Bu şekilde kaset
içindeki film ve ranfansatörün tam olarak teması sağlanırken kaset kapağının
açılarak filmin ışık alması da önlenir.

RANFANSATÖR (EKRAN, INTENSIFYING SCREEN)
Kalsiyum tunstatın x- ışını ile pozlandırıldığında ışık yayma özelliği
gösterdiğinin keşfi ilie radyolojide ranfansatör veya ekran dönemi başlamıştır.
Ranfansatör yada ekran dediğimiz bu yapı röntgen filmlerinin yerleştirildiği
kasetlerin her iki yüzünde bulunan ve film ile temasta tüm katmanları ile yaklaşık
1,5 mm kalınlığında bir tabakadır (Şekil ).
Gerçek X- ışınlarının %1’inder daha azı radyografi filmi ile etkileşerek görüntü
oluşumuna katkıda bulunur. Bu etkinliği arttırmak ve kullanılan X- ışını dozunu
azaltmak için ranfansatörler kullanılır.
Ranfansatörlerin görevi üzerine düşen x- ışınlarını görülebilen ışığa çevirmektedir.
Ranfansatörlerin bazısı mavi ışıma yaparken bazısı yeşil ışıma yaparlar. Mavi ışıma
yapan ranfansatörler için maviye hassas film kullanılmalıdır. Yeşil ışıma yapılan
ranfansatörler kullanıldığında ise filmlerin yeşil ışığa duyarlı olması gerekmektedir.
Ranfansatör kullanımı hasta dozunu belirgin olarak azaltmak ile birlikte görüntüde
minimal bulanıklaşmaya neden olur. Ranfansatörler genellikle çift emülsiyonlu
filmler ile birlikte kullanılır ve radyografi filmi her iki ranfansatör arasında sandviç
şeklinde yerleşir.
Ranfansatörlerde dört bölüm bulunur. Bunlar baz tabakası, reflektif (yansıtıcı)
tabaka, fosfor tabakası ve koruyucu tabakadır.

Baz tabakası: 1 mm kalınlıktadır. Filmden en uzak kesimdir. Polyester ya da
kartondan yapılmıştır. Görevi fosfor tabakasına mekanik destek sağlamaktır.
Reflektif tabaka: 25 µm kalınlıktadır. Baz ve fosfor tabakası arasında yer alır.
Magnezyum oksid ya da titanyum dioksidden yapılmıştır. Görevi oluşan fotonları
filme doğru yönlendirmektir.
Fosfor tabakası: Ranfansatörün aktif kısmıdır. X- ışını ile etkileşerek görülebilir
ışık oluşturur. Kalsiyum tungstat ya da nadir toprak elementlerinden (Gadolinum,
Lanthanum, vb.) yapılmıştır. Fosfor tabakasını oluşturan maddelerde bir takım
özellikler aranır. Fosfor tabakasının özellikleri ranfansatörün hızını ve dolayısıyla
kalitesini belirlemektedir. Ranfansatörün hızı arttıkça filmin pozlandırılması için
gereken x- ışın dozu ve filmdeki detay keskinliği azalmaktadır. Ayrıca hızlı
ranfansatörlerin maliyeti daha yüksektir.
Günümüzde nadir toprak elementleri kalsiyum tungstattan daha hızlı oldukları
ve daha az hasta dozu gerektirdikleri için kullanılmaktadır.
Koruyucu tabaka: Filme en yakın kısımdır. 10-20 µm kalınlıktadır. Temel
görevi fosfor tabakasını mekanik etkilere karşı korumaktır.
Ranfansatör Özellikleri:
Ekran hızı: Ekranın X- ışınını görebilir ışığa çevirme kapasitesidir. Ekranlar
hızlarına göre üç gruba ayrılır; par speed (standart), high speed (yüksek hızlı) ve fine
detail (ince detay, yavaş hızlı). Ranfansatör hızı o ranfansatörün x- ışınını ışığa
çevirme birimini belirleyen bir sayıdır. Standart hızlı ranfansatörler 100 kabul
edilerek diğerleri değişik değerler alırlar. Bu değerler yüksek hızlı ranfansatörlerde
220 ile 300, rezolüsyonun yüksek olduğu ince detay ranfansatörlerde ise 50-80
arasındadır . Yüksek hızlı nadir toprak elementlerinin hızı 1200’e kadar ulaşır.
Ranfansatörler x- ışınının film üzerine direkt tatbikinin nazaran daha az x- ışını
fotonu ile aynı etkiyi sağlaması bakımından avantajlı bir uygulamadır.
Ranfansatörün dezavantajı direkt x- ışını ile pozlandırılmış filme göre objelerin
kenar keskinliğindeki azalmadır.
İmaj noise (gürültü): Gürültü, film üzerinde zeminde beneklenme- garanülarite
olarak belirir. Yüksek hızlı ekranlarda gürültü artar ve imaj kontrastını azaltır.
Spatial (uzaysal) rezolüsyon: X- ışınları ekran aracılığı ile görülebilir ışığa
dönüştürülüp ve daha sonra da latent imaj oluşturduğunda. Görüntüde bir miktar
bulanıklaşma oluşur. Uzaysal rezolüsyon küçük objeleri ayrı bir dansite olarak
görüntüleyebilme yeteneğidir. Yüksek uzaysal resolüsyonda detaylar daha iyi
görülür. Derecesi çizgi çifti paterni ile ifade edilir (lp/mm).
Ranfansatörlerin hızlarını belirleyen özellikler:

1. Fosfor tabakasının kalınlığı: Kalınlık artıkça hız artar. Ancak görüntüdeki
detay keskinliği azalır (Şekil 2.54).
2. Fosfor kristallerinin boyutları: Fosfor tabakasını oluşturan kristaller ne kadar
büyük boyutlarda ise ranfansatör hızı o kadar hızlıdır.
3. Fosfor tabakası içinde katkı maddelerinin bulunması: Ranfansatör hızını
azaltır.
4. Fosforun kalitesi
5. Fosfor kristallerinin konsantrasyonu: Konsantrasyon artıkça ranfansatörün hızı
artmaktadır.
Ranfansatörün kontrolümüz dahilinde verimliliğini artırmak için ise çekimlerde
yüksek kilovalt kullanılması (yaklaşık 80 kV civarında), ortam ısısının düşürülmesi,
banyo şartlarının optimize edilmesi gerekmektedir. Ranfansatörler bir hayli pahalı
elemanlar olup, itinalı kullanılmasına özen gösterilmesi, düzenli aralıklarda ve özel
solüsyonlar ile temizlenmelidir. Temizlenmesi sırasında çizgilenmemesine,
lekelenmemesine ve üzerinde yabancı cisimlerin düşmemesine (özellikle toz, sigara
külü gibi) dikkat edilmemelidir.
RADYOGRAFİ FİLMİ
Röntgen Filminin Özellikleri: Klasik bir röntgen filmi iki yüzüne emilsüyon
sürülmüş yaklaşık 0,25 mm kalınlığında bir tabakadır. Filmin ortasında baz adı
verilen 150-250 μ kalınlığında seliloz veya polyesterden imal edilmiş bir katman
bulunur. Filme elastikiyetini veren baz tabakası inceleme sırasında gözü daha az
yorması bakımından mavi zemin rengi ile renklendirilmiştir. Baz tabakasının her iki
tarafında emülsiyon yapıştırılması ve banyo zemininin homojenizasyonuna yardımcı
katman bulunur (Şekil 2.43). Emülsiyon, ışığın bilgileri taşıdığı ve etkilediği
katmandır. Klasik röntgen filmlerinde emülsiyon gümüş halid kristalleri ile
oluşturmaktadır. Işığa duyarlı gümüş bromür atomları gümüş nitrat ve potasyum
bromürün karıştırılması ile elde edilir.

Klasik çift yüzü emülsiyonlu filmler yanında radyoloji pratiğinde tek yüzü
emülsiyonlu filmler, vidyo filmleri ve sine filmleri de kullanılmaktadır. Bunlardan
tek yüzü emülsiyonlu filmler klasik röntgen filmlerinde sadece bir yüzünün
emilsüyonla kaplanmış olmaları ile farklılık gösterirler. Tek yüzü emülsiyonlu
filmler hızlı banyo tekniklerinin kullanılmasına uygun olarak üretilmiştir. Klasik
röntgen filmlerinden farklı olarak diğer yüzün emülsiyonsuz oluşu nedeniyle banyo
ve kurutma işlemleri sırasında filmin kıvrılma ve distorsiyonunu önlemek için baz
tabakasının arka yüzü şeffaf bir jelatin ile kaplanmıştır. Tek yüzü emülsiyonlu
filmler genellikle Mamografik çekimlerde ve tek tarafı ekranlı ranfansatörlerle
birlikte kullanılmaktadır.
Piyasadaki röntgen filmleri değişik boyutlarda (35x43, 35x35, 30x40, 24x30,
18x24 cm gibi) ve özelliklerde imal edilmiştir. Filmler yapılarında kullanılan
kimyasal maddelerin özelliklerine göre değişik dalga boylarındaki ışığa hassastırlar.
Buna bağlı olarak karanlık oda şartlarında filmlerin bu özellikleri ile uyumlu emniyet
ışıkları seçilmelidir (Şekil 2.46). Standart gümüş halid filmler ultraviyole ve mavi
bölgelerindeki ışığı absorbe etmekle birlikte yeşil ışığa absorbe edecek bir boya
tabakası ile kaplanmışlardır. İşte bu tür filmlere ortokromatik film adı verilir.
Kırmızı ışığa duyarlı filmlere ise pankromatik filmler denir. Bu filmler tüm
renklere duyarlıdırlar.
Filmler özel kutularda muhafaza edilir. Röntgen filmi hem direkt olarak x-
ışınına, hem de görülebilir ışığa hassas olduğundan kutular gün ışığı ve beyaz ışıkta
açılmamalı, x- ışınlarından korunmalıdır. İçinde film bulunan kutu ve kasetler yalnız
emniyet ışığı yanarken karanlık odada açılmalıdır. Aksi takdirde filmler bozulacak
ve kullanılamayacaktır. Filmler ışıktan korunmaları yanında mümkün olduğunca
serin yerlerde muhafaza edilmeli ve dikey pozisyonda saklanmalı ve birbirleri
üzerine konmamalıdır.

Radyografi Film Çeşitleri:
Ekran- film (Screen Film), Direk ekspojur filmi (Non-screen Film), Mamografi
filmi, Video filmi, Lazer film, Özel filmler (Dublikasyon filmi, Sine film) gibi
değişik amaçlarla kullanılan ve değişik boyutlarda bir çok film çeşidi mevcuttur.
Ekran- filmler günümüzde en çok kullanılan filmlerdir. Genellikle bir kaset içinde
çift ranfansatörün (ekranın) arasında yer alan çift emülsiyonlu filmler olarak
kullanılır ve hasta dozunu direk ekspojur filmlere oranla belirgin olarak düşürür.
Direk ekspojur filmleri daha keskin imaj görüntüsü sağlamasına rağmen yüksek
hasta dozu gerektirdiği için pek kullanılmamaktadır. Direk ekspojur filmlerinde
emülsiyon tabakası daha kalındır. Bu tür filmler görülebilir ışığa sensitif olmadıkları
için ekran ile birlikte kullanılmamalıdır.
Mamografi filmleri tek emülsiyonlu filmlerdir. Lazer filmler dijital görüntüleme
yapan sistemlerde (BT, MRG, vb.) kullanılır. Bu filmler lazer tarafından oluşturulan
kırmızı ışığa sensitiftir.
Radyografi Filmi Özellikleri:
Ekran- film kombinasyonu imaj reseptörü olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ekran-film seçerken bir takım özelliklerde dikkat etmek gereklidir. Bunlar kontrast,
hız, crossover, spektral eşleşme ve güvenlik ışığıdır.
Kontrast: Emülsiyon içindeki gümüş halid kristallerinin boyu ve dağılımı filmin
kontrastını etkiler. Uniform ve küçük boyutlu kristaller yüksek kontrast sağlarken
daha büyük boyutlu ve uniform olmayan kristaller düşük kontrastlı filmleri oluşturur.
Hız: Gümüş halid kristallerinin boyu, şekli ve kalınlığı ile ilgilidir.
Crossover etkisi: Crossover etkisi bir emülsiyon tabakasının karşı
ranfansatörden etkilenmesi sonucu oluşur. İmajda bulanıklaşma görülür.
Spektral eşleşme: Ekranda kullanılan kalsiyum tungstat mavi ışıma yapar. Tüm
gümüş halid kristalleri mavi ışığa sensitiftir. Bir çok nadir toprak elementleri ise
yeşil, sarı ya da kırmızı ışıma yapar. Gümüş halid kristalleri boyalar kullanılarak bu
ışımalara karşı da sensitif hale getirilebilir. Yeşil ışığa hassas filmlere ortokromatik,
tüm ışıklara hassas filmlere pankromatik filmler denir.
Güvenlik ışığı: Güvenlik ışığı 15- watt’tan güçlü olmamalı ve filmlere en az 150
cm mesafede bulunmalıdır.
Radyografi Filmlerinin Manüplasyonu ve Depolanması:
Radyografi filmleri ışığa, radyasyona, sıcaklığa, neme ve basınca duyarlı olduğu
için dikkat edilmeyen durumlarda filmlerde artefaktlar oluşabilmektedir. Radyografi

filmleri manüple edilirken temiz elle tutulmalı ve basınç uygulanmamalıdır.
Depolama esnasında uzun süre yüksek sıcaklık kontrastı azaltmaktadır. Filmler 20
°C altında saklanmalıdır. %60 üzerindeki nem filmde sislenmeye yol açarken %40
altındaki nem oranı statik elektriklenmeye yol açabilir.
RÖNTGEN FİLMİN X- IŞINI İLE POZLANDIRILMASI
İncelenen objeyi geçen x- ışınları ya direkt olarak röntgen filmi üzerine, yada
kasetteki ranfansatör üzerine düşmektedir. Ranfansatör üzerine düşen x- ışını fosfor
tabakasında ışımaya yol açarak ışık fotonlarının filmi pozlandırmasını sağlar. Gerek
x- ışınlarının direkt olarak, gerekse ışık fotonlarının film üzerine düşmesi ile filmin
emülsiyon tabakasında bazı değişiklikler meydana gelir (Şekil).
Her iki şekilde de emülsiyondaki brom partikülleri ışık veya ışın fotonu ile
birleşerek metalik broma indirgenir. Eğer x- ışını tümü ile emilmiş ise etkileşim
fotoelektrik olayı kısmen emilmiş ise komptom etkileşimi şeklindedir. Her iki olay
sonrasında ortama bir elektron serbestleşir. Birbirlerine sıkı sıkıya bağlı bulunan
gümüş bromür ve gümüş iyodür kristalleri arasında ilerleyen bu elektron emülsiyon
ortamında bir inhomojenite yaratarak sensitivity spekt adı verilen duyarlı bir nokta
oluşturur. İşte bu nokta gümüş iyonları serbest kalan elektronla birleşir ve metalik
gümüşe indirgenir. Metalik gümüş ise film üzerinde gözle görülmeyen bir kararma
meydana getirir. Bu gözle görülmeyen kararma her bir kristaldeki sensitivithy spekt
noktasında toplanan yaklaşık 10 gümüş atomu tarafından oluşturulmaktadır. X- ışını
ya da ışık ile etkileşmiş, ancak işlenmemiş bu görüntüye latent görüntü adı verilir.

Latent görüntü bir takım kimyasal ajanlardan oluşan banyolardan geçerek manifest
imaja çevrilir.
Latent Görüntü Oluşumu:
X- ışını ve görülebilir ışık, emülsiyon tabakasındaki gümüş halid kristalleri ile
fotoelektrik etkileşim yoluyla etkileşerek görüntüyü oluşturur. Pozitif yüklü Ag
iyonlarının (Ag +) metalik gümüşe indirgenmesi sonucu latent görüntü oluşur.
Tamamen metalik gümüşe indirgenmiş gümüş halid kristalleri film üzerinde siyah
noktacıklar olarak görülecektir.
KAYNAK:
1- Tıbbi Görüntüleme Fiziği (O Oyar, U.K.Gülsoy, İsparta 2003).
2- Temel Radyoloji Fiziği (Türk Radyoloji Derneği İzmir şubesi eğitim
sempozyumları, 2004-2005).