x- ışınının tanıda kullanımını sağlayan özellikler - Tıbbi Görüntüleme ...
x- ışınının tanıda kullanımını sağlayan özellikler - Tıbbi Görüntüleme ...
x- ışınının tanıda kullanımını sağlayan özellikler - Tıbbi Görüntüleme ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
DERS: KALICI GÖRÜNTÜLEME<br />
1. BÖLÜM<br />
X- IŞINININ TANIDA KULLANIMINI SAĞLAYAN ÖZELLİKLER<br />
X- <strong>ışınının</strong> tanısal radyolojide <strong>kullanımını</strong> <strong>sağlayan</strong> absorbsiyon, fotografik ve<br />
lüminesans <strong>özellikler</strong>idir;<br />
1. Absorbsiyon: X- ışını rümesi cisimleri geçerken enerjilerinden bir kısmını<br />
kaybeder. Kaybolan enerji ilgili cisim tarafından soğrulmuş yani absorbe edilmiştir<br />
(Şekil 2.41). Uzun dalga boylu x- ışını kısa dalga boylu x- ışınına nazaran daha<br />
kolay absorbe olurken, kurşun, bakır, çinko ve platin gibi metaller fazla miktarlarda<br />
ışın absorbsiyonu gösterirler. Buna karşın x- ışını alüminyum gibi atom numarası<br />
yüksek olmayan metallerden kolaylıkla geçerek daha az absorbe olurlar. Yine aynı<br />
metalin ince olmasına nazaran kalın olanı daha fazla x- ışını absorbsiyonu gösterir.<br />
Kemiklerin atom numarası 13.8, yumuşak dokuların atom numarası ortalama<br />
7.4’dür. Buna göre kemikteki absorbsiyon yumuşak dokuya göre yaklaşık 7 kat daha<br />
fazla gerçekleşir (Şekil 2.42).
Röntgen tanısının ve temelini teşkil eden absorbsiyon film üzerinde çok<br />
radyolüsen, orta derecede radyolüsen, ara kademe, orta derecede radyoopak ve çok<br />
radyoopak olmak üzere 5 ana grup altında toplanabilecek yoğunluk farklılıklarını<br />
ortaya çıkarmaktadır. Bu yoğunluk farklılıklarına neden olan bazı doku ve maddeler<br />
Tablo’da verilmiştir.<br />
Madde içinde x- <strong>ışınının</strong> tüm enerjilerini kaybettiren dış iletim fotoelektrik etkisi<br />
olduğundan bir radyografi üzerindeki radyoopak kolanlardan fotoelektrik etki<br />
sorumludur denilebilir. Radyografideki radyolüsen alanlar ise madde içinde çok az<br />
etkileşime uğrayan x- ışınlarını gösterir. Bu nedenle bir radyogramın fotoelektriksel<br />
yoldan absorbe edilen ve edilmeyen x- ışınları arasındaki fark sonucu oluştuğu<br />
söylenebilir.
2. Fotografik özellik: x- <strong>ışınının</strong> görünür ışık gibi fotograf bilmini karartma<br />
özelliği bulunmaktadır. Bu özellik sayesinde üzeri gümüş halid kristalleri ile<br />
kaplanmış röntgen filminde latent imaj yaratılır. Oluşan bu latent imaj kimyasal<br />
çözentilerle banyo işlemine tabii tutularak bilinen röntgen filmi görüntüsüne<br />
dönüştürülür.<br />
3. Lüminesans özellik: Lüminesansın kelime anlamı parlamadır. Basit olarak<br />
uygulanan bir stimulus sonrası bir maddeden ışık yayılmasıdır. Radyolojik olarak ise<br />
bir maddenin kısa dalga boylu radyasyonu soğuduktan sonra görünebilir, yada<br />
görünmeye yakın spektrumda daha uzun dalga boylu radyasyon yayması olarak<br />
tanımlanır. tanısal radyolojide lüminesans, floresans ve fosforesans <strong>özellikler</strong>ini<br />
bünyesinde toplar. Bir dış uyaran sonucu görülebilir ışık oluşturan maddelere<br />
luminesant maddeler (Fosfor) denir. Luminesans karakteristik X- ışını oluşumuna<br />
benzer şekilde oluşur. Lüminesans özelliğinden faydalanarak radyolojide ranfansatör<br />
ve fleroskopik teknolojisi geliştirilmiştir.<br />
Floresans özellik: uyarıcı radyasyon başlılığında ışık yayımı başlıyor ve uyarıcı<br />
radyasyon sona erdiğinde ışıma sona eriyorsa bu maddenin floresans özellik<br />
gösterdiği söylenir.<br />
Fosforesans özellik: uyarıcı radyasyonun sona ermesine rağmen ışımanın devam<br />
etmesi olayına fosforesans denir.<br />
GÖRÜNTÜ OLUMUŞU, FİLM ÇEŞİTLERİ, BANYO, ARTEFAKTLAR<br />
GÖRÜNTÜ OLUŞUMU<br />
Tüm diagnostik radyografik incelemelerde kullanılan cihaz ve tekniklerin asıl<br />
amacı; hastayı geçen ve içinden geçtiği ortam hakkındaki bilgileri barındıran X-<br />
ışınını görünür hale getirmektir. X- ışınını görülebilir imaj haline dönüştüren<br />
ortamlar imaj reseptörleri olarak bilinir. Günümüzde en yaygın kullanılan imaj<br />
reseptörü radyografik filmdir.<br />
Hastayı geçen X- ışını kaset içindeki ranfansatör ile etkileşerek görülebilir ışık<br />
oluşturur. Oluşan görülebilir ışığın filmi pozlandırması sonrasında latent imaj<br />
oluşur. Banyo işlemi sonrasında ise latent imaj manifest imaj şekline dönüştürülür.<br />
FİLM KASETİ<br />
Kaset x- ışınını geçirecek, fakat görülebilir ışığı geçirmeyecek şekilde imal<br />
edilmiş içinde röntgen filmi yerleştirildiği bir taşıyıcıdır. Kaset içinde röntgen filmi<br />
ile filme sandeviç gibi temasta ranfansatör (ekran) adı verilen elemanlar bulunur<br />
(Şekil ).
Kasetin röntgen tüpüne bazen yüzü x- ışınlarının geçişini engellemeyecek atom<br />
numarası düşük bir maddeden imal edilmiştir. Bu madde çoğu kez plastik bakalit<br />
veya daha nadir sert bir kartondur. Kasetin diğer yüzü ise mat metalden imal edilmiş<br />
olup, ışın geçirmez özelliktedir. Bu yüz saçılmayı minimumda tutacak filmi geçen x-<br />
ışınlarını absorbe edecek bir metalden imal edilmektedir. Bu amaçla da genellikle<br />
çelik kullanılır. Kasetin ön- arka yüzü ile ranfansatör ekranı arasında destekleyici<br />
özellikte ve genellikle keçeden yapılmış bir yastık bulunur (Şekil).<br />
Kasetin arka yüzü çelik bir yay ile sıkıştırılarak içine iyice kapatılır. Bu şekilde kaset<br />
içindeki film ve ranfansatörün tam olarak teması sağlanırken kaset kapağının<br />
açılarak filmin ışık alması da önlenir.
RANFANSATÖR (EKRAN, INTENSIFYING SCREEN)<br />
Kalsiyum tunstatın x- ışını ile pozlandırıldığında ışık yayma özelliği<br />
gösterdiğinin keşfi ilie radyolojide ranfansatör veya ekran dönemi başlamıştır.<br />
Ranfansatör yada ekran dediğimiz bu yapı röntgen filmlerinin yerleştirildiği<br />
kasetlerin her iki yüzünde bulunan ve film ile temasta tüm katmanları ile yaklaşık<br />
1,5 mm kalınlığında bir tabakadır (Şekil ).<br />
Gerçek X- ışınlarının %1’inder daha azı radyografi filmi ile etkileşerek görüntü<br />
oluşumuna katkıda bulunur. Bu etkinliği arttırmak ve kullanılan X- ışını dozunu<br />
azaltmak için ranfansatörler kullanılır.<br />
Ranfansatörlerin görevi üzerine düşen x- ışınlarını görülebilen ışığa çevirmektedir.<br />
Ranfansatörlerin bazısı mavi ışıma yaparken bazısı yeşil ışıma yaparlar. Mavi ışıma<br />
yapan ranfansatörler için maviye hassas film kullanılmalıdır. Yeşil ışıma yapılan<br />
ranfansatörler kullanıldığında ise filmlerin yeşil ışığa duyarlı olması gerekmektedir.<br />
Ranfansatör kullanımı hasta dozunu belirgin olarak azaltmak ile birlikte görüntüde<br />
minimal bulanıklaşmaya neden olur. Ranfansatörler genellikle çift emülsiyonlu<br />
filmler ile birlikte kullanılır ve radyografi filmi her iki ranfansatör arasında sandviç<br />
şeklinde yerleşir.<br />
Ranfansatörlerde dört bölüm bulunur. Bunlar baz tabakası, reflektif (yansıtıcı)<br />
tabaka, fosfor tabakası ve koruyucu tabakadır.
Baz tabakası: 1 mm kalınlıktadır. Filmden en uzak kesimdir. Polyester ya da<br />
kartondan yapılmıştır. Görevi fosfor tabakasına mekanik destek sağlamaktır.<br />
Reflektif tabaka: 25 µm kalınlıktadır. Baz ve fosfor tabakası arasında yer alır.<br />
Magnezyum oksid ya da titanyum dioksidden yapılmıştır. Görevi oluşan fotonları<br />
filme doğru yönlendirmektir.<br />
Fosfor tabakası: Ranfansatörün aktif kısmıdır. X- ışını ile etkileşerek görülebilir<br />
ışık oluşturur. Kalsiyum tungstat ya da nadir toprak elementlerinden (Gadolinum,<br />
Lanthanum, vb.) yapılmıştır. Fosfor tabakasını oluşturan maddelerde bir takım<br />
<strong>özellikler</strong> aranır. Fosfor tabakasının <strong>özellikler</strong>i ranfansatörün hızını ve dolayısıyla<br />
kalitesini belirlemektedir. Ranfansatörün hızı arttıkça filmin pozlandırılması için<br />
gereken x- ışın dozu ve filmdeki detay keskinliği azalmaktadır. Ayrıca hızlı<br />
ranfansatörlerin maliyeti daha yüksektir.<br />
Günümüzde nadir toprak elementleri kalsiyum tungstattan daha hızlı oldukları<br />
ve daha az hasta dozu gerektirdikleri için kullanılmaktadır.<br />
Koruyucu tabaka: Filme en yakın kısımdır. 10-20 µm kalınlıktadır. Temel<br />
görevi fosfor tabakasını mekanik etkilere karşı korumaktır.<br />
Ranfansatör Özellikleri:<br />
Ekran hızı: Ekranın X- ışınını görebilir ışığa çevirme kapasitesidir. Ekranlar<br />
hızlarına göre üç gruba ayrılır; par speed (standart), high speed (yüksek hızlı) ve fine<br />
detail (ince detay, yavaş hızlı). Ranfansatör hızı o ranfansatörün x- ışınını ışığa<br />
çevirme birimini belirleyen bir sayıdır. Standart hızlı ranfansatörler 100 kabul<br />
edilerek diğerleri değişik değerler alırlar. Bu değerler yüksek hızlı ranfansatörlerde<br />
220 ile 300, rezolüsyonun yüksek olduğu ince detay ranfansatörlerde ise 50-80<br />
arasındadır . Yüksek hızlı nadir toprak elementlerinin hızı 1200’e kadar ulaşır.<br />
Ranfansatörler x- <strong>ışınının</strong> film üzerine direkt tatbikinin nazaran daha az x- ışını<br />
fotonu ile aynı etkiyi sağlaması bakımından avantajlı bir uygulamadır.<br />
Ranfansatörün dezavantajı direkt x- ışını ile pozlandırılmış filme göre objelerin<br />
kenar keskinliğindeki azalmadır.<br />
İmaj noise (gürültü): Gürültü, film üzerinde zeminde beneklenme- garanülarite<br />
olarak belirir. Yüksek hızlı ekranlarda gürültü artar ve imaj kontrastını azaltır.<br />
Spatial (uzaysal) rezolüsyon: X- ışınları ekran aracılığı ile görülebilir ışığa<br />
dönüştürülüp ve daha sonra da latent imaj oluşturduğunda. Görüntüde bir miktar<br />
bulanıklaşma oluşur. Uzaysal rezolüsyon küçük objeleri ayrı bir dansite olarak<br />
görüntüleyebilme yeteneğidir. Yüksek uzaysal resolüsyonda detaylar daha iyi<br />
görülür. Derecesi çizgi çifti paterni ile ifade edilir (lp/mm).<br />
Ranfansatörlerin hızlarını belirleyen <strong>özellikler</strong>:
1. Fosfor tabakasının kalınlığı: Kalınlık artıkça hız artar. Ancak görüntüdeki<br />
detay keskinliği azalır (Şekil 2.54).<br />
2. Fosfor kristallerinin boyutları: Fosfor tabakasını oluşturan kristaller ne kadar<br />
büyük boyutlarda ise ranfansatör hızı o kadar hızlıdır.<br />
3. Fosfor tabakası içinde katkı maddelerinin bulunması: Ranfansatör hızını<br />
azaltır.<br />
4. Fosforun kalitesi<br />
5. Fosfor kristallerinin konsantrasyonu: Konsantrasyon artıkça ranfansatörün hızı<br />
artmaktadır.<br />
Ranfansatörün kontrolümüz dahilinde verimliliğini artırmak için ise çekimlerde<br />
yüksek kilovalt kullanılması (yaklaşık 80 kV civarında), ortam ısısının düşürülmesi,<br />
banyo şartlarının optimize edilmesi gerekmektedir. Ranfansatörler bir hayli pahalı<br />
elemanlar olup, itinalı kullanılmasına özen gösterilmesi, düzenli aralıklarda ve özel<br />
solüsyonlar ile temizlenmelidir. Temizlenmesi sırasında çizgilenmemesine,<br />
lekelenmemesine ve üzerinde yabancı cisimlerin düşmemesine (özellikle toz, sigara<br />
külü gibi) dikkat edilmemelidir.<br />
RADYOGRAFİ FİLMİ<br />
Röntgen Filminin Özellikleri: Klasik bir röntgen filmi iki yüzüne emilsüyon<br />
sürülmüş yaklaşık 0,25 mm kalınlığında bir tabakadır. Filmin ortasında baz adı<br />
verilen 150-250 μ kalınlığında seliloz veya polyesterden imal edilmiş bir katman<br />
bulunur. Filme elastikiyetini veren baz tabakası inceleme sırasında gözü daha az<br />
yorması bakımından mavi zemin rengi ile renklendirilmiştir. Baz tabakasının her iki<br />
tarafında emülsiyon yapıştırılması ve banyo zemininin homojenizasyonuna yardımcı<br />
katman bulunur (Şekil 2.43). Emülsiyon, ışığın bilgileri taşıdığı ve etkilediği<br />
katmandır. Klasik röntgen filmlerinde emülsiyon gümüş halid kristalleri ile<br />
oluşturmaktadır. Işığa duyarlı gümüş bromür atomları gümüş nitrat ve potasyum<br />
bromürün karıştırılması ile elde edilir.
Klasik çift yüzü emülsiyonlu filmler yanında radyoloji pratiğinde tek yüzü<br />
emülsiyonlu filmler, vidyo filmleri ve sine filmleri de kullanılmaktadır. Bunlardan<br />
tek yüzü emülsiyonlu filmler klasik röntgen filmlerinde sadece bir yüzünün<br />
emilsüyonla kaplanmış olmaları ile farklılık gösterirler. Tek yüzü emülsiyonlu<br />
filmler hızlı banyo tekniklerinin kullanılmasına uygun olarak üretilmiştir. Klasik<br />
röntgen filmlerinden farklı olarak diğer yüzün emülsiyonsuz oluşu nedeniyle banyo<br />
ve kurutma işlemleri sırasında filmin kıvrılma ve distorsiyonunu önlemek için baz<br />
tabakasının arka yüzü şeffaf bir jelatin ile kaplanmıştır. Tek yüzü emülsiyonlu<br />
filmler genellikle Mamografik çekimlerde ve tek tarafı ekranlı ranfansatörlerle<br />
birlikte kullanılmaktadır.<br />
Piyasadaki röntgen filmleri değişik boyutlarda (35x43, 35x35, 30x40, 24x30,<br />
18x24 cm gibi) ve <strong>özellikler</strong>de imal edilmiştir. Filmler yapılarında kullanılan<br />
kimyasal maddelerin <strong>özellikler</strong>ine göre değişik dalga boylarındaki ışığa hassastırlar.<br />
Buna bağlı olarak karanlık oda şartlarında filmlerin bu <strong>özellikler</strong>i ile uyumlu emniyet<br />
ışıkları seçilmelidir (Şekil 2.46). Standart gümüş halid filmler ultraviyole ve mavi<br />
bölgelerindeki ışığı absorbe etmekle birlikte yeşil ışığa absorbe edecek bir boya<br />
tabakası ile kaplanmışlardır. İşte bu tür filmlere ortokromatik film adı verilir.<br />
Kırmızı ışığa duyarlı filmlere ise pankromatik filmler denir. Bu filmler tüm<br />
renklere duyarlıdırlar.<br />
Filmler özel kutularda muhafaza edilir. Röntgen filmi hem direkt olarak x-<br />
ışınına, hem de görülebilir ışığa hassas olduğundan kutular gün ışığı ve beyaz ışıkta<br />
açılmamalı, x- ışınlarından korunmalıdır. İçinde film bulunan kutu ve kasetler yalnız<br />
emniyet ışığı yanarken karanlık odada açılmalıdır. Aksi takdirde filmler bozulacak<br />
ve kullanılamayacaktır. Filmler ışıktan korunmaları yanında mümkün olduğunca<br />
serin yerlerde muhafaza edilmeli ve dikey pozisyonda saklanmalı ve birbirleri<br />
üzerine konmamalıdır.
Radyografi Film Çeşitleri:<br />
Ekran- film (Screen Film), Direk ekspojur filmi (Non-screen Film), Mamografi<br />
filmi, Video filmi, Lazer film, Özel filmler (Dublikasyon filmi, Sine film) gibi<br />
değişik amaçlarla kullanılan ve değişik boyutlarda bir çok film çeşidi mevcuttur.<br />
Ekran- filmler günümüzde en çok kullanılan filmlerdir. Genellikle bir kaset içinde<br />
çift ranfansatörün (ekranın) arasında yer alan çift emülsiyonlu filmler olarak<br />
kullanılır ve hasta dozunu direk ekspojur filmlere oranla belirgin olarak düşürür.<br />
Direk ekspojur filmleri daha keskin imaj görüntüsü sağlamasına rağmen yüksek<br />
hasta dozu gerektirdiği için pek kullanılmamaktadır. Direk ekspojur filmlerinde<br />
emülsiyon tabakası daha kalındır. Bu tür filmler görülebilir ışığa sensitif olmadıkları<br />
için ekran ile birlikte kullanılmamalıdır.<br />
Mamografi filmleri tek emülsiyonlu filmlerdir. Lazer filmler dijital görüntüleme<br />
yapan sistemlerde (BT, MRG, vb.) kullanılır. Bu filmler lazer tarafından oluşturulan<br />
kırmızı ışığa sensitiftir.<br />
Radyografi Filmi Özellikleri:<br />
Ekran- film kombinasyonu imaj reseptörü olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.<br />
Ekran-film seçerken bir takım <strong>özellikler</strong>de dikkat etmek gereklidir. Bunlar kontrast,<br />
hız, crossover, spektral eşleşme ve güvenlik ışığıdır.<br />
Kontrast: Emülsiyon içindeki gümüş halid kristallerinin boyu ve dağılımı filmin<br />
kontrastını etkiler. Uniform ve küçük boyutlu kristaller yüksek kontrast sağlarken<br />
daha büyük boyutlu ve uniform olmayan kristaller düşük kontrastlı filmleri oluşturur.<br />
Hız: Gümüş halid kristallerinin boyu, şekli ve kalınlığı ile ilgilidir.<br />
Crossover etkisi: Crossover etkisi bir emülsiyon tabakasının karşı<br />
ranfansatörden etkilenmesi sonucu oluşur. İmajda bulanıklaşma görülür.<br />
Spektral eşleşme: Ekranda kullanılan kalsiyum tungstat mavi ışıma yapar. Tüm<br />
gümüş halid kristalleri mavi ışığa sensitiftir. Bir çok nadir toprak elementleri ise<br />
yeşil, sarı ya da kırmızı ışıma yapar. Gümüş halid kristalleri boyalar kullanılarak bu<br />
ışımalara karşı da sensitif hale getirilebilir. Yeşil ışığa hassas filmlere ortokromatik,<br />
tüm ışıklara hassas filmlere pankromatik filmler denir.<br />
Güvenlik ışığı: Güvenlik ışığı 15- watt’tan güçlü olmamalı ve filmlere en az 150<br />
cm mesafede bulunmalıdır.<br />
Radyografi Filmlerinin Manüplasyonu ve Depolanması:<br />
Radyografi filmleri ışığa, radyasyona, sıcaklığa, neme ve basınca duyarlı olduğu<br />
için dikkat edilmeyen durumlarda filmlerde artefaktlar oluşabilmektedir. Radyografi
filmleri manüple edilirken temiz elle tutulmalı ve basınç uygulanmamalıdır.<br />
Depolama esnasında uzun süre yüksek sıcaklık kontrastı azaltmaktadır. Filmler 20<br />
°C altında saklanmalıdır. %60 üzerindeki nem filmde sislenmeye yol açarken %40<br />
altındaki nem oranı statik elektriklenmeye yol açabilir.<br />
RÖNTGEN FİLMİN X- IŞINI İLE POZLANDIRILMASI<br />
İncelenen objeyi geçen x- ışınları ya direkt olarak röntgen filmi üzerine, yada<br />
kasetteki ranfansatör üzerine düşmektedir. Ranfansatör üzerine düşen x- ışını fosfor<br />
tabakasında ışımaya yol açarak ışık fotonlarının filmi pozlandırmasını sağlar. Gerek<br />
x- ışınlarının direkt olarak, gerekse ışık fotonlarının film üzerine düşmesi ile filmin<br />
emülsiyon tabakasında bazı değişiklikler meydana gelir (Şekil).<br />
Her iki şekilde de emülsiyondaki brom partikülleri ışık veya ışın fotonu ile<br />
birleşerek metalik broma indirgenir. Eğer x- ışını tümü ile emilmiş ise etkileşim<br />
fotoelektrik olayı kısmen emilmiş ise komptom etkileşimi şeklindedir. Her iki olay<br />
sonrasında ortama bir elektron serbestleşir. Birbirlerine sıkı sıkıya bağlı bulunan<br />
gümüş bromür ve gümüş iyodür kristalleri arasında ilerleyen bu elektron emülsiyon<br />
ortamında bir inhomojenite yaratarak sensitivity spekt adı verilen duyarlı bir nokta<br />
oluşturur. İşte bu nokta gümüş iyonları serbest kalan elektronla birleşir ve metalik<br />
gümüşe indirgenir. Metalik gümüş ise film üzerinde gözle görülmeyen bir kararma<br />
meydana getirir. Bu gözle görülmeyen kararma her bir kristaldeki sensitivithy spekt<br />
noktasında toplanan yaklaşık 10 gümüş atomu tarafından oluşturulmaktadır. X- ışını<br />
ya da ışık ile etkileşmiş, ancak işlenmemiş bu görüntüye latent görüntü adı verilir.
Latent görüntü bir takım kimyasal ajanlardan oluşan banyolardan geçerek manifest<br />
imaja çevrilir.<br />
Latent Görüntü Oluşumu:<br />
X- ışını ve görülebilir ışık, emülsiyon tabakasındaki gümüş halid kristalleri ile<br />
fotoelektrik etkileşim yoluyla etkileşerek görüntüyü oluşturur. Pozitif yüklü Ag<br />
iyonlarının (Ag +) metalik gümüşe indirgenmesi sonucu latent görüntü oluşur.<br />
Tamamen metalik gümüşe indirgenmiş gümüş halid kristalleri film üzerinde siyah<br />
noktacıklar olarak görülecektir.<br />
KAYNAK:<br />
1- <strong>Tıbbi</strong> <strong>Görüntüleme</strong> Fiziği (O Oyar, U.K.Gülsoy, İsparta 2003).<br />
2- Temel Radyoloji Fiziği (Türk Radyoloji Derneği İzmir şubesi eğitim<br />
sempozyumları, 2004-2005).