Embed Size (px)
Citation preview
T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ ÜNİTESİNDE PEDİATRİK GÖRÜNTÜLEMEDE RADYASYON DOZ ÖLÇÜMLERİ
Göksel GÖÇMEN
Danışman Prof. Dr. İskender AKKURT
YÜKSEK LİSANS TEZİ FİZİK ANABİLİM DALI
ISPARTA - 2016
©2016 [Göksel GÖÇMEN]
ii
İÇİNDEKİLER Sayfa
ÖZET .................................................................................................................................................. iii TEŞEKKÜR ......................................................................................................................................... v
ŞEKİLLER DİZİNİ ........................................................................................................................... vi ÇİZELGELER DİZİNİ ................................................................................................................... viii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ .................................................................................... ix
1. GİRİŞ .............................................................................................................................................. 1
1.1. Radyasyon ........................................................................................................................... 1
1.1.1. Radyasyon tarihçesi ............................................................................................... 1
1.1.2. Radyasyon bozunumu ........................................................................................... 3
1.1.3. Bozunum çeşitleri .................................................................................................... 7
1.1.4. X ışınları ve tarihçesi ........................................................................................... 11
1.2. Radyasyonun Biyolojik Etkileri ................................................................................ 12
1.2.1. İyonizan radyasyonun tıbbi etkileri .............................................................. 13
1.2.2. Çocukların radyasyonla etkileşimi ................................................................ 14
1.3. Tıpta Radyasyon Kullanımı ........................................................................................ 14
1.3.1. Bilgisayarlı tomografi (BT) ............................................................................... 15
2. KAYNAK ÖZETLERİ ................................................................................................................ 17
3. MATERYAL VE YÖNTEM ...................................................................................................... 19
3.1 Bilgisayarlı Tomografi .................................................................................................. 19
3.1.1 Tarama bölümü ...................................................................................................... 19
3.1.2 Bilgisayar sistemi .................................................................................................. 20
3.1.3 Görüntüleme Bölümü ........................................................................................... 20
3.1.4 Kontrast enjektörü dokunmatik kontrol paneli ........................................ 21
3.1.5 Foton (gama) dedektörü ..................................................................................... 21
3.2 Bigisayarlı Tomografide Görüntü Alınırken Yapılması Gerekenler ............ 23
3.2.1 Görüntü oluşumu ................................................................................................... 25
3.2.2 İnceleme yöntemleri ............................................................................................ 26
3.2.3 Kontrast madde kullanımı ................................................................................. 26
4.1. Bilgisayarlı Tomografide Pediatrik Hastalarda Alınan Değerler ................ 29
5. TARTIŞMA VE SONUÇ ........................................................................................................... 42
KAYNAKLAR .................................................................................................................................. 45
ÖZGEÇMİŞ ....................................................................................................................................... 47
iii
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ ÜNİTESİNDE PEDİATRİK GÖRÜNTÜLEMEDE RADYASYON DOZ ÖLÇÜMLERİ
Göksel GÖÇMEN
Süleyman Demirel Üniversitesi Fen BilimleriEnstitüsü
Fizik Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. İskender AKKURT
Radyasyon, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerjinin
emisyonu veya aktarımıdır. Radyasyon yaşadığımız çevrenin bir parçasıdır ve
zamanın başlangıcından itibaren vardır. Doğal radyasyon evrenin
varolmasından itibaren vardır fakat insan yapımı radyasyon teknoloji geliştikçe
artmaktadır. Teknoloji gelişirken radyasyon farklı alanlarda kullanılmaya
başlamıştır. En önemli alan ise hastalık teşhis ve tedavisidir. Bilgisayarlı
Tomografi hastanelerde tanı işlemi için kullanılan bir cihazdır. Radyasyon insan
sağlığına zararlı olduğu için Bilgisayarlı Tomografi de maruz kalınan radyasyon
dozu en aza indirilmelidir. Çocuklarda ise durum yetişkinlere göre daha
farklıdır. Çocuklarda organlar gelişme aşamasında olduğu için ve düşük
kilolarda oldukları için verilen radyasyon dozu miktarı oldukça önemlidir.
Verilen protokol değerlerinin dışında fazla doza maruz kalmaları onlar için
oldukça tehlikelidir. Günümüzde Bilgisayarlı Tomografi kullanımı pediatrik
hastalar için oldukça artmıştır. Yapılan araştırmalara göre 1980-1990 yılları
arasında pediatrik BT kullanımı %4 den %11 e yükselmiştir.
Anahtar Kelimeler:Bilgisayarlı tomografi, pediatrik, radyasyon, radyasyon
dozu
2016, 47 sayfa
iv
ABSTRACT
M.Sc. Thesis
COMPUTED TOMOGRAPHY IN PEDIATRIC IMAGING RADIATION DOSE MEASUREMENTS
Göksel GÖÇMEN
Süleyman Demirel University
Graduate School of Appliedand Natural Sciences Department of Physics
Supervisor: Prof. Dr. İskender AKKURT
Radiation can be described as energy transfer and it is sourced from both in
natural and man-made. While natural radiation has existed since creation of
universe, man-made radiation is produced by technological development. After
development of technology radiation started to be used in a variety of different
fields. The most important field is medicine where it is used both in diagnostic
and treatment. The technological devices used in radiological unit in hospitals
mainly emit radiation . Computed Tomography (CT) is one of the main devise
used in hospitals for diagnosis process. As the radiation is hazardous for human
the dose received by patient should be minimized. This is more important if the
patients are children. Because children 's weight are low and the dose is
depending on body size as a result of non-implementation of the IT protocols
given unnecessary radiation causes. Nowadays the using of CT increased for
pediatric patients. The rate was 4% in the period 1980-1990 year while it is
increased to 5% in following years .
Keywords: Computedtomography, childhood, radiation, radiation dosage.
2016, 47 pages
v
TEŞEKKÜR
Bu çalışmamda ve eğitim alanında bana yardımcı olan ve herzaman bana her konuda destek olan her zaman yol gösterip bilgi ve tecrübelerini bizimle paylaşan değerli Danışman Hocam Prof. Dr. İskender Akkurt’ a, sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Tez çalışmam boyunca yardımlarını esirgemeyip tecrübelerini benimle paylaşan Dr. Ümit Kara’ya teşekkürlerimi sunarım. Bugünlere gelmemde büyük emeği olan ve her zaman her konuda arkamda olan aileme sonsuz sevgi ve saygılarımı sunarım.
Göksel GÖÇMEN
ISPARTA, 2016
vi
ŞEKİLLER DİZİNİ
Sayfa Şekil 1.1. İlk çekilen röntgen film örneği ............................................................................... 2
Şekil 1.2.Tasarlanan ilk röntgen cihaz örneği ...................................................................... 3
(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Crookes_tube_xray_experiment.jpg) ........................................................................................................... 3
Şekil 1.3. Doğal ve yapay radyasyon kaynakları ................................................................. 3
Şekil 1.4. Doğal radyasyon kaynaklarından maruz kalınan küresel radyasyon doz oranları ................................................................................................................... 4
Şekil 1.5. Yapay radyasyon kaynaklarından maruz kalınan doz dağılımları ........... 5
Şekil 1.6. Radyasyon tipleri ......................................................................................................... 6
Şekil 1.7. Radyasyon birimleri ................................................................................................... 6
Şekil 1.8. Organizmayı etkileyen radyasyonun cinsleri ................................................... 7
Şekil 1.9. Alfa bozunması ............................................................................................................. 8
Şekil 1.10. Beta bozunması ......................................................................................................... 9
Şekil 1.11.Gama bozunması ..................................................................................................... 11
Şekil 1.12.Radyasyonun canlılar üzerinde etkileri ......................................................... 13
Şekil 1.13.Bilgisayarlı tomografi cihazı ............................................................................... 16
Şekil 3.1 BT aygıtı ....................................................................................................................... 19
Şekil 3.2 Bilgisayar sistemi ..................................................................................................... 20
Şekil 3.3 Enjektör tarayıcı ....................................................................................................... 21
Şekil 3.1. Kullanılan gama dedektörü .................................................................................. 23
Şekil 3.4 Kontrast madde hastaya enjekte edilirken kullanılan cihaz .................... 28
Şekil 4.1 Beyin görüntülenmesi için topogram değerler ............................................. 30
Şekil 4.2 Beyin ölçümlerinde hastanın boyuna göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı .............................................................................................................. 31
Şekil 4.3 Beyin ölçümlerinde pediatrik hastanın vücut ağırlığına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ........................................................................ 31
Şekil4.4 Beyin ölçümlerinde pediatrik hastanın yaşına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı ................................................................................................... 32
Şekil 4.5 Beyin ölçümlerinde hastanın vücut kitle endeksine göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ........................................................................ 32
Şekil 4.6 Temporal bölge görüntülenmesi için topogram değerleri ....................... 33
Şekil 4.7 Temporal ölçümlerinde hastanın boyuna göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ...................................................................................................... 34
Şekil 4.8 Temporal ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ........................................................................ 34
Şekil 4.9 Temporal ölçümlerinde hastanın yaşına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ...................................................................................................... 35
Şekil 4.10Temporal ölçümlerinde hastanın vücut kitle endeksine göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ........................................................................ 35
Şekil 4.11Sinüs bölge görüntülenmesi için topogram değerleri ............................... 36
Şekil 4.12Sinüs ölçümlerinde hastanın boyuna göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı .............................................................................................................. 37
Şekil 4.13Sinüs ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı........................................................................................ 37
Şekil 4.14Sinüs ölçümlerinde hastanın yaşına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı .......................................................................................................................... 38
vii
Şekil 4.15 Sinüs ölçümlerinde hastanın vücut kitle endeksine göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ...................................................................... 38
Şekil 4.16 Thorax bölge görüntülenmesi için topogram değerleri ........................... 39
Şekil 4.17 Thorax ölçümlerinde hastanın boyuna göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ................................................................................................... 40
Şekil 4.18Thorax ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ..................................................................................... 40
Şekil 4.19 Thorax ölçümlerinde hastanın yaşına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ................................................................................................... 41
Şekil 4.20 Thorax ölçümlerinde hastanın vücut kitle endeksine göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı ...................................................................... 41
viii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Sayfa Çizelge 1.1. Müsaade edilen maksimum radyasyon doz sınırları ............................. 14 Çizelge 4.1 BT Protokol değerleri ......................................................................................... 29 Çizelge 4.2 Beyin ölçümleri için hasta özelliklerine göre kaydedilen değerler ... 30 Çizelge 4.3 Temporal ölçümleri için hasta özelliklerine göre kaydedilen değerler
........................................................................................................................................................ 33 Çizelge 4.4 Sinüs ölçümleri için hasta özelliklerine göre kaydedilen değerler.... 36 Çizelge 4.5 Thorax ölçümleri için hasta özelliklerine göre kaydedilen değerler 39
ix
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ BT Bilgisayarlı Tomografi CTDI Bilgisayarlı Tomografi Doz İndeksi DLP Doz uzunluk çarpımı ED Etkin doz eV Elektron volt keV Kilo elektron volt mm Milimetre mSv Milisievert MV Mega volt Rad, Gy Soğrulmuş Doz Rem, Sv Doz Eşdeğeri R/s, C/kg Işınlanma Dozu Taek Türk Atom Enerjisi Kurumu
1
1. GİRİŞ
Radyasyon kısaca elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar şeklindeki enerji
aktarımıdır.Radyasyon yaşadığımız çevrenin bir parçasıdır.En basit örneği
güneşten dünyaya gelen ısı ve ışıktır. Bu yüzden vücudumuz, organlarımız ve
dokularımız radyasyonla etkileşime girebilmektedir. Radyasyonun kullanım
alanları insan yaşamında tıptan sanayiye kadar geniş bir alana sahiptir.
Günümüzde radyasyon bazı hastalık tedavilerinde de kullanılmaktadır.
1.1. Radyasyon
1.1.1. Radyasyon tarihçesi
Radyasyon yeryüzünde hayatın başladığı ilk andan beri vardı, fakat insanların
radyasyonu tanı ,tedavi ve güç kaynağı olarak kullanabilmesi için teknolojik
gelişmelere gerek vardı. Bu teknolojik gelişmelerin olması zaman aldığı için
radyasyonun keşfi ve kullanıldığı alanların bulunması da zaman almıştır. Bu
keşifler 1895 yılında Alman fizikçi Wilhelm ConradRoentgen tarafından fotoğraf
filminde renk değişmesine neden olan X-Ray ışınının bulunmasıyla başlamıştır.
Wilhelm ConradRoentgen 1845 yılında Almanya'nın Köln şehri yakınlarındaki
Remscheid'te doğmuştur. W.C. Roentgen; bir Crooks tüpünü İndüksiyon
bobinine bağlayıp, tüpten yüksek gerilimli elektrik akımı geçirdiğinde, tüpten
oldukça uzakta durmakta olan cam bir kavanoz içindeki baryumlu platinsiyanür
kristallerinde bir takım pırıltıların oluştuğunu gözlemlemiş; bu tür pırıltılara
neden olan ışınlara, o ana kadar bilinmemesinden dolayı "X-ışınları" adını
vermiştir. Tüpten yüksek gerilimli akım geçtiğinde karşı ekranda parıldamalar
oluşturan ışınların farklı cisimleri, farklı derecelerde geçebildiğini, kurşun
plaklar sayesinde tutulduğunu gözlemleyen Roentgen, eliyle tuttuğu kurşun
levhaların ekrandaki gölgelerini incelerken kendi parmak kemiklerinin
gölgelerinin oluştuğunu da farketti. Bunu farketmesiyle, içinde fotoğraf plağı
bulunan bir kasetin üzerine karısının elini yerleştirerek parmak kemiklerinin ve
parmağında takılı olanyüzüğünün görüntüsünü elde etmiştir (Şekil 1.1).
2
Roentgen, düşüncelerini ve bu yöntemle elde ettiği görüntüleri ilk olarak 28
Aralık 1895'te Würtzburg Fiziksel Tıp Derneği'nde sunmuş, bu buluşla birlikte
aynı yıl içinde günümüzdekilerle kıyaslanamayacak ölçüde basit ilk röntgen
cihazları imal edilmeye başlanmıştır.
Şekil 1.1. İlk çekilen röntgen film örneği (AmericanAssociationfortheAdvancement of Science)
1901 yılında ilk kez verilmeye başlanan Nobel Fizik Ödülüne de layık görülen W.
C. Röntgen 1923 yılında 78 yaşındayken ölmüştür. Röntgen'in X-ışınlarını keşfi,
bilim çevresinde çok büyük yankılar uyandırırken yeni gelişmelere de önderlik
etmiştir (Şekil 1.2).
3
Şekil 1.2.Tasarlanan ilk röntgen cihaz örneği(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Crookes_tube
_xray_experiment.jpg) 1.1.2. Radyasyon bozunumu
Radyasyonu kaynağına göre doğal ve yapay radyasyon olarak ayrılır.
Çevremizde doğal radyasyon kaynakları yüzde 88 iken yapay radyasyon
kaynakları ise yüzde 12 olarak oranlanabilir (TAEK) (Şekil 1.3.).
Şekil 1.3. Doğal ve yapay radyasyon kaynakları
88
12 0 0
yüzde
Doğal radyasyon Yapay radyasyon
4
Doğal radyasyonun bir kısmını uzaydan gelen kozmik ışınlar oluştururlar. Bu
ışınların büyük kısmı atmosferden geçemezler. Sadece bir kısmı yeryüzüne
ulaşır.Bunların yanısıra fosil yakıtlar doğal uzun ömürlü radyoaktif elementler
içerirler. Butürdeki elementler yakıt içindeyken radyasyon tehlikesi
yaratmazlar. Fakat fosil yakıtlar yakıldıklarında bu elementler atmosfere yayılır
ve daha sonra toprağa dönerek doğal radyasyon düzeyinde az da olsa bir artışa
sebep olur. Bu artışa doğada ki mevcut kısa ömürlü radyoaktif elementlerin
yaydığı gama ışınlarınında etkisi olmaktadır (TAEK) (Şekil 1.4.).
Şekil 1.4. Doğal radyasyon kaynaklarından maruz kalınan küresel radyasyon doz oranları
İnsanlar , teknolojik gelişim nedeniyle bazı radyasyon kaynaklarını yapay
yollarla üretme ihtiyacı duymuştur.Yapay radyasyon kaynakları da doğal
radyasyon kaynakları gibi belli bir radyasyona maruz kalmamıza sebep olurlar
fakat bu oran doğal radyasyon kaynaklarına göre daha düşüktür. Yapay
kaynaklar arasına tıbbi ışınlamalar gibi veya zirai ve endüstriyel amaçla
kullanılan ışımalarda dâhil olabilmektedir (Şekil 1.5).
5
Şekil 1.5. Yapay radyasyon kaynaklarından maruz kalınan doz dağılımları (http://www.taek.gov.tr)
Radyasyonu tipine göre genel olarak iki şekilde sınıflandırabiliriz. Bu tipler
“parçacık” ve “dalga” tipi radyasyonlardır. Bir kütle ve enerjiye sahip hızlı
hareket eden küçük parçalara parçacık tipi, belli bir enerjiye sahip olan ve
kütlesiz radyasyon çeşidine ise dalga tipi radyasyon denilebilir. Parçacık ve
dalga tipi radyasyonda kendi arasında iki gruba ayrılır, bu radyasyonlar
“iyonlaştırıcı” ve “iyonlaştırıcı olmayan” radyasyonlardır. Kararlı durumdaki
atomun elektronlarından biri koparıldığında, protonların sayısı elektronlardan
fazla olacağından atom bir elektrik yükü kazanacaktır. Bu şekilde bir elektronun
atomdan ayrılmasından sonra geriye kalan atoma “iyon” adı verilir. İyonların
meydana gelişi olayına da “iyonizasyon” denir (Şekil 1.6.).
6
Şekil 1.6. Radyasyon tipleri
Hedef kütle tarafından, belli bir sürede soğurulan veya alınan radyasyon enerjisi
miktarına radyasyon dozu adı verilir. Radyasyon dozu depolanan enerji miktarı
olup radyasyonun şiddeti ve ışınlanma süresine bağlıdır. Kullanılan radyasyon
birimleri ise aşağıda verilmiştir (Şekil 1.7.).
BİRİMLER ESKİ ADI YENİ ADI DÖNÜŞÜM
Aktivite birimi Curie, Ci Becquerel, Bq 1 Ci=3.7.1010Bq
1Bq=37GBq
Işınlanma dozu
birimi
Röntgen, R Coulomb /kg
C/kg
1R=2,58.10-
4C/kg
1C/kg=3876R
Soğurulmuş doz
birimi
RadiationAbsorbedDose.
Rad
Gray, Gy 1Gy=100 rad
1 rad =0,01Gy
Doz Eşdeğeri Röntgen Equivalentman,
ram
Sievert, Sv 1 Sv=100 ram
Şekil 1.7. Radyasyon birimleri
7
Aktivite birimi olarak kullanılan birimler Curie ( Ci ) veya Becquerel ( Bq )’ dir.
Curie saniyede 3.7x 1010 parçalanma veya bozunma gösteren maddenin
aktivitesidir. Bequerel ise saniyede bir parçalanma yapan çekirdeğin
aktivitesidir. 1 Ci = 3.7x1010 Bq veya 1 Bq = 2.7x10-11 Ci eşitidir. Işınlama
dozunda kullanılan birimler Röntgen (R) veya Coulomb/kg ( C/kg )’ dır.
Röntgen normal hava şartlarında havanın bir kg’ında 2.58x10-4 C’ luk elektrik
yükü değerinde pozitif ve negatif iyonlar oluşturan x ve gama ışını miktarıdır.1
R = 2.58x10-4 C / kg veya 1 C/kg = 3.88x103 R eşitidir. Soğurulma doz birimiRad
veya Gray(Gy )’ dir. Rad Işınlanan maddenin bir kg’ına 10-4 joule’lük enerji veren
radyasyon miktarıdır. Soğurulan enerji parçacık veya foton olabilir. Gray ise
ışınlanan maddenin bir kg’ına bir joule’lük enerji veren radyasyon miktarıdır. 1
Rad = 10-4 Gy veya 1 Gy = 100 Rad eşitidir. Doz Eşdeğer BirimiRem veya Sievert
( Sv )’ tir. Farklı tip radyasyonlardan soğurulan enerjiler eşit olsa bile biyolojik
etkileri farklı olabilir. Rem Soğurulan Doz çarpım Faktör eşitidir. Sievert: bir
Gray’lik x ve gama ışını ile aynı biyolojik etkiyi meydana getiren radyasyon
miktarıdır.
1.1.3. Bozunum çeşitleri
Radyoaktif çekirdekler kararsız halden kararlı hale geçerken kendiliğinden
bozunuma uğrarlar. Bu bozunmalar alfa, beta ( β+, β- ) ve gama bozunumları
olmak üzere üç şekilde gerçekleşir. Radyasyon çeşitlerinin organizmayı
etkileme şekilleri farklıdır. (Krane, 2001) (Şekil 1.8.).
Şekil 1.8. Organizmayı etkileyen radyasyonun cinsleri
8
1.1.3.1. Alfa bozunumu
Atom numarası 83’ ten büyük olan elementler kararlı bir çekirdek yapısına
ulaşmak üzere ,atom ve kütle numaralarını azaltarak n/p oranını bire
yaklaştırmak isterler. Bunun için alfa bozunmasına uğrayarak He çekirdeğinden
ibaret alfa tanecikleri yayınlamaları gerekir. Bu olaya alfa bozunması denir.
Kısaca , atomun yapısından bazı parçaların atılmasıdır.
Bir alfa ışıması yapan elementin atom numarası 2 , kütle numarası 4 azalır.
(Şekil 1.9.).
Şekil 1.9. Alfa bozunması
Alfa parçacıklarının sahip oldukları elektrik yükleri herhangi bir madde
içerisinden geçerken yolları üzerinde yoğun bir iyonlaşma meydana
getirmelerine ve bu yüzden de enerjilerini çabucak kaybetmelerine yol açar.
9
1.1.3.2. Beta bozunumu
Beta bozunması n/p oranı kararlılık kuşağından daha büyük izotopların
uğradığı bozunmadır. Bu tür atomlar kararlı yapıya ulaşmak için nötron
sayılarını azaltmak isterler. Beta bozunmasına uğrayan bir elementin
çekirdeğinde ki bir tane nötron , bir proton ve bir elektrona dönüşür.
Beta bozunmasına uğrayan atomun atom numarası 1 artarken , kütle
numarası değişmez ve uğradığı atomun izobarı oluşur.Beta parçacığı (β),
radyoaktif bir atom çekirdeğinden yayınlanan elektrondur. Beta
parçacıklarında çekirdek civarındaki enerji fazlalığı eşitliği ile ifade
edilebilen bir kütle oluşturur. Bu kütle çekirdekteki fazla yükü alır ve dışarıya
beta ışını olarak çıkar. Bu beta ışınları pozitif veya negatif yüklü elektronlardır.
Eğer çekirdek içerisindeki enerji fazlalığı proton fazlalığından dolayı meydana
geliyorsa pozitif yüklü elektronlar (β+), nötron fazlalığından dolayı meydana
geliyorsa negatif yüklü elektronlar (β-) çıkar. (Şekil 1.10.).
Şekil 1.10. Beta bozunması
10
1.1.3.2. Gama bozunumu
Radyoaktif bozunmasırasında ,çekirdeği oluşturan tanecikler tekrar
düzenlenir.Taneciklerin çekirdeklerinin enerjileri minimum seviyede olması
gerektiği halde enerjileri daha yüksek olur. Yüksek enerjili bu çekirdeklere
uyarılmış çekirdek denir.Uyarılmış çekirdekler gama ışıması yaparak kararlı
hale dönüşürler.Gama ışıması, kararsız bir radyoaktif elementin proton ve
nötron sayısını değiştirmeden, kararlı bir yapıya dönüşmesi sırasında yaydığı
enerjidir.Gama ışıması tek başına oluşmaz, her hangi bir bozunma veya çekirdek
tepkimesi sonucunda oluşur.
Gama ışınlarının alfa ve beta parçacıklarına göre madde içerisine nüfuz etme
kabiliyetleri çok daha fazladır. Dolayısıyla da iyonlaşmaya sebep olma
kabiliyetleri çok daha düşüktür. Bu ışınlar birkaç santimetre kalınlığındaki
kurşun bloklarla sadece belli bir kısmı durdurulabilir. Gama ışınları yüksüz ve
kütlesiz elektromanyetik radyasyondur. Yüksüz olduklarından dolayı elektrik ve
manyetik alanda sapma göstermezler. Gama radyasyonunun şiddeti ise madde
içerisinden geçerken üstel bir fonksiyon şeklinde azalma gösterir(Şekil 1.11.).
11
Şekil 1.11.Gama bozunması
1.1.4. X ışınları ve tarihçesi
Günümüzde görüntüleme yöntemlerinin temel taşını oluşturan ve tıp biliminde
yeni bir çağ açan X-ışınları, 1895 yılında Alman Fizik Profesörü Wilhelm Conrad
Röntgen tarafından keşfedilmiştir.
1888 yılında Würzburg Üniversitesi’ne geçen Röntgen, X ışınlarını 8 Kasım 1895
te bu üniversitede çalışırken bulmuştur. . O tarihte Röntgen; bir Crooks tüpünü
indüksiyon bobinine bağlamış, tüpten yüksek gerilimli elektrik akımı
geçirdiğinde, tüpten oldukça uzakta durmakta olan cam kavanoz içindeki
baryumlu platinsiyanür kristallerinde bir takım pırıltıların oluştuğunu gözlemiş;
bu tür pırıltılara neden olan ışınlara, o ana kadar bilinmemesinden dolayı
"Xışınları" adını vermiştir.Tespitlerini ve bu yöntemle elde ettiği görüntüleri ilk
olarak 28 Aralık 1895'te Würtzburg Fiziksel Tıp Derneği'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.
12
1.2. Radyasyonun Biyolojik Etkileri
İyonizan radyasyonun canlı üzerine etkilerini radyobiyoloji bilim dalı inceler.
Radyasyonun dokuya etkisi atomik seviyede olmaktadır. İnsanda görülen
radyasyon hasarı, atomik seviyede olan etkilere bağlı moleküller yapının
bozulması sonucudur. İyonlaştırıcı radyasyonun canlıda biyolojik bir hasara
sebep olabilmesi içinradyasyon enerjisinin canlıyı oluşturan hücreler ve dokular
tarafından soğurulması gerekir. Meydana gelebilecek hasarlar ışınlamanın
şiddetine ve süresine göre en iyi şekilde değerlendirilebilir.
Tanısal amaçlı x-ışını cihazlarıyla alınan dozun düşük olması nedeniyle burada
oluşan etkiler, nükleer silah ya da reaktör kazalarında görülen etkilerden farklı
olmaktadır.
Radyasyona maruz kalan hücre ölebilir ya da zamanla dokular tarafından
onarılabilir.Kurtulan hücre, kromozomlarındaki kırılmalar yüzünden fiziksel ve
kimyasal yapısı değişerek mutasyona uğrayabilir.Mutasyona uğrayan hücre
fonksiyon değişikliğine uğrar ve normal işlevini yapamaz. İleride kişinin
kendisinde (somatik) veya gelecek nesillerde (genetik) hasarlar meydana
getirebilir. İnsanda ani ve şiddetli dozlara maruz kalma durumundan hemen
sonra meydana gelecek hasarlara erken etkiler , bazen de düşük dozların
etkileri uzun zaman sonra ortaya çıkabilir, bunlara gecikmiş etkiler denir.
Bunlar kanser, ömür kısalması ve genetik bozukluklardır.
Radyasyonun canlılar üzerindeki biyolojik etkileri aşağıdaki gibidir. (şekil 1.12.)
13
Şekil 1.12. Radyasyonun canlılar üzerinde etkileri
1.2.1. İyonizan radyasyonun tıbbi etkileri
Iyonizan radyasyonun olumsuz saglik etkileri bilindiği halde modern yasamda
radyasyonun izolasyonuolanaksizdir. Bu sebeple radyasyon ve uygulama
alanlari konusunda otorite olan uluslar arasikuruluslarca halk için ve
radyasyonla ugrasan profesyoneller için minimum izin verilen doz sinirlari
tespit edilmiştir.
Buna göre; radyasyon görevlileri için azami doz ardisikbesyil için 20 mSv/yil
olarak belirlenmiştir. (www.taek.gov.tr)
Tek yil için 50 mSv/yil iken halk için ardisikbesyil için 10 mSv/yil olarak
belirlenmiştir. (NATO Handbook On TheMedicalAspects Of NBC Defensive
Operations AMedP -6 (B) Part I Nuclear, February 1996.)
14
Ani doz kavramı TAEK tarafından bir kişinin 50 mSv (5 rem) den fazla ani bir
vücut dozu alması şeklinde tanımlanmaktadır. Aynı şekilde TAEK tarafından
verilen doz sınırları aşağıdaki gibidir. (Çizelge 1.1.).
Çizelge 1.1. Müsaade edilen maksimum radyasyon doz sınırları
Radyasyon
Görevlileri Halk
Etkin doz
Yıllık Ortalama 20 mSv/yıl 1mSv/yıl
Tek Yıl 50 mSv/yıl 5 mSv/yıl
Eşdeğer Doz
Göz 150 mSv/yıl 15 mSv/yıl
Cilt 500 mSv/yıl 50 mSv/yıl
El-Ayak 500 mSv/yıl 50 mSv/yıl
1.2.2. Çocukların radyasyonla etkileşimi
Radyasyonun zararları artık yeterince bilinmektedir. Bu zararlar çocuklarda
yetişkinlere oranla daha fazladır. Örneğin çocukların kafataslarının yetişkinlere
göre daha ince olması radyasyonun çocukların beyinlerine daha kolay yayılması
anlamına gelmektedir ve beyin dokusunu besleyen damarlar yüksek dozdan
kolay etkilenirler. Özellikle çocuklar gelişim sürecinde oldukları için aldıkları
radyasyon yetişkinlere göre daha tehlikelidir..Alınan radyasyon dozuna göre bu
zararlar farklılık göstermektedir. Yüksek dozda radyasyona maruz kalan
insanlar ilerde malformasyon, pental ölüm, gelişme geriliği, nörolojik etkiler,
zeka geriliği ve kanser gibi hastalıklar geçirebilirler.
1.3.Tıpta Radyasyon Kullanımı
Tıbbi alanda radyasyon uygulamaları tanı ve tedavi olmak üzere iki şekilde
kullanılır. Radyasyon tıpta tedaviden daha çok tanı için kullanılır. Amaç görüntü
elde etmektir. Tıpta tanı amacıyla radyasyonun kullanıldığı birimler radyoloji ve
nükleer tıp , tedavi kısmı ise radyoterapi birimleridir Tanı organların hasta ya
da hasta olmadıklarını belirlemek için ya da hangi organların hasta olduğunu
15
belirlemek ve teşhis koymak amacıyla yapılır. Radyoloji bölümü de kendi
arasında tanısal (diagnostik) radyoloji ve girişimsel radyoloji olarak ikiye
ayrılmaktadır. Tanısal radyolojide tıbbi görüntüleme cihazları kullanılarak
hastalara teşhis konulmaktadır. Girişimsel radyolojide ise hem tanı hem tedavi
yapılmaktadır. Girişimsel radyolojide tanısal radyoloji yöntemlerinin
doğruluğunda tedavi yapılır. Tanısal radyolojide ; röntgen, bilgisayarlı
tomografi (BT), manyetik rezonans (MR) ve ultrasonografi (US) olmak üzere
dört görüntüleme yöntemi vardır.
1.3.1. Bilgisayarlı tomografi (BT)
Bilgisayarlı tomografi (BT) ; son 30 yılda önemi gittikçe artan bir tanı
yöntemidir. 1990’ların başlarında spiral BT’nin, son yıllarda da multidedektörlü
çift kaynaklı BT’lerin keşfi ile BT kullanımı yaygınlaşmıştır. (Berland LL.)
Gittikçe artan oranlardaki bu kullanım sadece yetişkin hastalar için değil
pediatrik yaş grubundaki hastalar içinde geçerlidir.
Artan bu kullanım oranları beraberinde gereksiz kullanımların ve uygunsuz
tekniklerin neden olduğu sorunları da gündeme getirmiştir. Bu konudaki
sorunların en önemlisi artan kullanıma bağlı hastalara verilen kümülatif
radyasyon miktarıdır.(Golding SJ, Kalra MK)1980-1990 yılları arasında Amerika
Birleşik Devletlerinde çocuklarda BT kullanım oranlarının %4’den %11’e
yükseldiği bildirilmiştir. (BrennerDj, Mettler FA Jr)
BT, x-ışını kullanılan görüntüleme yöntemlerinin %5’ini, verdiği radyasyon ise
toplam radyasyonun %40-67’sini oluşturur.(Brenner DJ, Ron E)
Bilgisayarlı tomografix-ışınının bilgisayar teknolojisi ile birleşmesinin bir
ürünüdür. Bir BT kesiti oluşturabilmek için , kesit düzlemindeki her noktanın x
ışınını zayıflatma değerini bilmek gerekir . Bu değerler, kesit düzleminin her
yönünden x-ışını geçirilerek yapılan çok sayıdaki ölçümün güçlü bilgisayarlarla
işlenmesiyle bulunur. Bulunan bu sayısal değerler, karşılığı olan gri tonlarla
boyanarak kesit görüntüleri elde edilir. BT görüntülerinin röntgenden daha
ayrıntılı olmasının iki sebebi vardır. Bunlardan birincisi ; röntgende x-ışınının
geçtiği boyuttaki yapılar üst üste düşer. Bu durumda aralarındaki yoğunluk farkı
16
belli olmayan yapıların seçilmesi zorlaşır. Bu durum ince vücut dilimini
görüntüleyen BT de ortadan kaldırılmıştır. Bir diğer sebep ise röntgende
dokuları geçen x-ışını tesbitinde film, ranforsator, banyo faktörleri (süre, ısı,
kimyasallar) gibi bir çok faktör etkilidir. BT de bu engeller ortadan
kaldırılmıştır. Görüntüler doğrudan dokunun x-ışınlarını zayıflatma değerleri ile
oluşturulur. Bu görüntüler alınırken koyu gri tonlar, açık gri tonlara göre x-
ışınlarının daha az tutulduğu bölgeleri gösterir.
Şekil 1.13. Bilgisayarlı tomografi cihazı
17
2. KAYNAK ÖZETLERİ
Pediatrik yaş grubunun radyasyona duyarlı olması ve radyasyonun kanser riski
oluşturmasında kümülatif dozun etkin olması verilen doza dikkat edilmesini
gerektirmektedir. Çocuklara erişkin protokollerinin uygulanması, kilo bağımlı
değişikliklerin yapılmaması, verilen dozun ölçümünde ve riskin belirlenmesinde
standartların belli olmaması, yüksek dozlar için cezai müeyyidenin olmaması
önemli sorunlardır. Ancak gerekli durumlarda, sadece hedef vücut alanlarının
bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi, parametrelerin çocuklar için
yeniden düzenlenmesi ve her çocuğa özel protokol değişikliklerinin yapılması
ile radyasyon dozu önemli ölçüde azaltılabilir. Radyasyonu azaltmada,
kullanılan tomografi aletinin teknik parametre değişiklikleri (tüp akımı, kilovolt
piki, masa hızı) iyi bilinmeli ve dikkatliceuygulanmalıdır.Bu çalışmamızda
pediatrik hasta grubunun BT çekimleri yapılırken çekilen bölgelerin , hastanın
fiziksel özelliklerine göre nasıl değiştiğini ölçümler yaparak araştırdık. Kaynak
özetlerinde tarihsel açıdan bu yapılan çalışmalara yer verilmiştir.
Hollingsworth C, 2003 yılında yapmış olduğu çalışmada çocukların vücut
ağırlıklarının farklı olması sebebiyle vücut büyüklüğüne göre BT protokollerinin
uygulanması sonucunda gereksiz radyasyon verildiğini bulmuştur.
Kalra MK ve ekibi 2004 yılında yapmış olduğu çalışmada Bt deki görüntü
kalitesinden ödün vermeden uygun ayarlamalarla radyasyon dozunu
azaltılabileceğini bulmuştur.
Lucaya J. Ve ekibi 2000 yılında Kilovolt piki (kVp) ile radyasyon dozunun ilişkisi Eksponensiyeldirbulgusunu bulmuşlardır. Örneğin kVp 120’den 140’a çıkarıldığında radyasyon dozu %39 oranındaartmaktadır.
Karabulut N. ve Ariyürek M. 2006 yılında tüp akımı ve kVp’deki değişiklikler
özellikle beyin ve abdomen gibi kontrast maddesi az olan alanlarda sinyal
gürültü oranını azaltacağından dikkatli olunması gerektiği üzerinde çalışma
yapmışlardır.
18
Frush DP. Ve ekibi 2003 yılında son döneme kadar pediatrik yaş grubunda da
erişkinlerde kullanılan 120–140 kVp kullanılırken, artık 80–120 kVp ile
yapılabileceğini bulmuşlardır.
Donnely LF. Nin 2001 ve Lucaya j. Nin 2000 yılında yaptıkları çalışmalar ile
Özellikle Xışını fotonlarının geçtiği solid organ az olduğu için toraks BT
değerlendirilmesinde düşük mA kullanılması gerektiğini önermişlerdir.
StromDj. Ve ekibi yaptıkları araştırmada kabul edilen kanser riski taşıyan
kümülatif radyasyon dozu limiti 100 mSv olarak bildirmişlerdir.
Brenner DJ. Ve ekibi yaptıkları araştırma ile toplumun %30’unun hayatları
boyunca en az 3 defa tomografi çektirdiği bilgisine ulaşmışlardır.
Pierce DA. Ve ekibi yaptıkları çalışmada bebeklerin organlarının radyasyona
daha duyarlı olduğunu araştırmışlardır.
Pierce DA. Ve ekibi pediatrik BT uygulamalarında kullanılan protokoller ile
yetişkinlerde kullanılan protokollerin farklı olmasının nedenleri ile ilgili
araştırmalarda bulunmuşlardır.
19
3. MATERYAL VE YÖNTEM
3.1Bilgisayarlı Tomografi
3.1.1Tarama bölümü
Bu bölüm gantri ve hasta masasından oluşur. Gantri, içerisinde X-ışını tüpü ve
dedektörlerin bulunduğu kare şeklinde eni dar büyük bir kutudur. Ortasında
gantri açıklığı denilen, hastanın girdiği yuvarlak bir açık alan bulunmaktadır.
Tüp ve dedektör zinciri bu açıklığın çevresindedir. Tüp kesit alma sırasında
hastanın çevresinde döner. Hasta masası seçilen kesit kalınlığına ve kesitler
arasındaki aralığa göre her kesitten sonra hareket eder. Hastayı geçerek
dedektörler üzerine düşen x-ışınlarının miktarı ölçülür ve dijitalize edilir (Şekil
3.1).
Şekil 3.1 BT aygıtı
20
3.1.2 Bilgisayar sistemi
Dedektörlerden gelen dijitalize verileri işleyen çok gelişmişbir bilgisayar
sistemidir. Bilgisayar sisteminin görevi, esas olarak bu dijital verileri kesiti
oluşturacak voksellerin değerlerine dönüştürmektedir (Şekil 3.2).
Şekil 3.2 Bilgisayar sistemi
3.1.3 Görüntüleme Bölümü
Sayısal değerlerden oluşan görüntünün ortaya çıktığı ve işlendiği bölümdür.
Çözünürlüğü yüksek bir monitör ve kayıt sistemi bulunur. Görüntüler burada
işlenir ve içlerinden seçilenler film üzerine geçirilir. Bu bölüm aynı zamanda
sistemin komuta ünitesidir.
21
3.1.4 Kontrast enjektörü dokunmatik kontrol paneli
Kontrast madde ile yapılacak çekimlerde bu ekran aracılığı ile kontrast madde
hastaya uzaktan kontrol altında enjekte edilir (Şekil 3.3).
Şekil 3.3Enjektör tarayıcı
3.1.5 Foton (gama) dedektörü
Deneysel gama ölçümler için Polimaster marka 1703mo-1b model cihaz
kullanılmıştır . Maruz kalınan radyasyonu mSv olarak göstermektedir.
Gama ışınlarının ölçülmesinde çeşitli dedektör sistemleri kullanılmaktadır.
Sintilatördedektörleri gama ışınlarının ölçümünde kullanılan dedektör tipleri
arasında yer almaktadır.
Sintilatordedektörlerisintilator ve foto çoğaltıcı tüp olmak üzere iki kısımdan
meydana gelmiştir. Dedektöre ile etkileşime geçen gama ışını ilk olarak
NaIsintilator maddesi ile etkileşmektedir. Bunun sonucu olarak uyarılmış
durumda kalan atom, taban duruma geçerken görünür bölgesinde foton
yayınlamasına sebep olur ve yayılan fotonların şiddeti dedektörle etkileşen
gamanın enerjisiyle doğru orantılı olarak değişir. Foton foto çoğaltıcı tüp
içerisinde elektronlara dönüştürülerek bir puls ölçümü yapılmış olur. Foto
22
çoğaltıcı tüp yüzeyinde yer alan foto katot sayesinde gelen foton, foto elektrik
olay ile birlikte elektron koparır. Bunun sonucunda elektronun oluşturduğu puls
yeterli olamamaktadır. Bu sebepten dolayı foto çoğaltıcı tüp içerisinde elektron,
belirli ve artan potansiyellerin olduğu bölgelerde hızlandırılmak suretiyle
“dynode” çarpar ve elektrotlara çarparak buradan daha fazla elektron
kopmasına neden olur. Sonuç olarak elektronlar foto çoğaltıcı tüpten anoda
doğru gelir, foto çoğaltıcı tüpün çıkış kısmında yüksek bir pulsgözlemlenir.
Gözlenen pulsun yüksekliği gama ışının enerjisiyle doğru orantılı olur. Bazı yarı
iletken (veya dielektrik) kristallerin dedektör olarak kullanılması 1945’te
P.Van.Heerdenve 1947’de D.Woorldridge tarafından geliştirildi.Yarı iletken
maddelerden oluşan bu dedektörler Silisyum (Si) ve Germanyumu (Ge) gibi
yarıiletkenleri içerirler. Silisyum ve germanyum elektronik endüstrisinde en çok
kullanılan yarı iletken materyallerdir. Germanyum ve silisyum mono kristal(tek
kristal) bir yapıya sahiptir. Mono kristal yapı her köşesinde bir atom bulunan
düzgün dörtgen şeklindeki bir hücrenin dört yönde tekrarlanması ile oluşur. Bu
karbonun elmas halindeki yapısına benzer. Atomik yapılarına bakıldığında
silisyumun da germanyumun da son elektron yörüngelerinde 4'er elektron
bulunur, fakat toplam elektron sayısı dikkate alındığında germanyumun 32,
silisyumun14 elektronu bulunur. Ge ve Si değerliği 4 atomların komşu atomlarla
4 kovalent bağ oluşturdukları kristaller şeklindedir. Bant yapısı bir dolu bant ve
bir de boş iletim bandı gösterir. Germanyum diyotun iletime geçme voltajı 0,3
volt iken silisyumun 0,7 volttur. N-P bağına sahip bir germanyum diyot bir α-
parçacığı sayacı olarak kullanılmıştır. Bu dedektörler radyasyonun bu
maddelerde oluşturduğu iyonizasyon ilkesi ile çalışırlar. İyonlaştırıcı parçacık N
tipi tabakadan girip karşı bölgede durdurulduğu zaman serbest elektronlar
oluşur. Bunlar karşılıklı (elektron P’ye, N’ye doğru) hareket ederler. Bunu
sonucunda potansiyel düşmesi gerçekleşir ve amplifikatöre taşınırla. Genellikle
radyasyonun enerjisini ölçmek için kullanılırlar.Ayrıca deneysel gama ölçümler
için Polimaster marka 1703mo-1b model cihaz kullanılmıştır (Şekil 3.11.)
(KARA, Ü.,2013 ).
23
Şekil 3.1. Kullanılan gama dedektörü
3.2 Bigisayarlı Tomografide Görüntü Alınırken Yapılması Gerekenler
Günümüzdeki modern aygıtlar vücudu kesit kesit değil bir blok halinde ve çok
hızlı bir şekilde taramaktadır. Helikal (spiral) BT ’de tüp inceleme sırasında
devamlı döner, hasta masası ise devamlı kayar. Bir defada 40-80 cm’lik bir alan
bir nefes tutma süresinde taranabilir .Çok kesitli BT’de ise helikal teknolojiye ek
olarak tek dedektör halkası yerine yan yana sıralanan dedektör halkaları bir
dedektör bloku oluşturur. Bu dedektör bloklarında halka sayısı 64’e kadar çıkar.
Böylece aygıtın aynı anda taradığı hacim artar. Yeni yöntemlerin getirdiği tek
şey hızdır. Kesit kesit tarama yapan konvansiyonel BT’ye göre yeni yöntemler
vücudu blok olarak taradıkları için inceleme süresi çok kısalmıştır. Hareketin
istenmeyen etkileri ortadan kalkar. İnceleme süresinin kısalmasının diğer bir
yararlı etkisi de kullanılan kontrast madde miktarının azaltılabilmesidir. Ayrıca
blok görüntüleme yaptığından, bu verilerden yapılacak 2 veya 3 boyutlu
görüntülerinin kalitesi yüksek olur.
24
Bilgisayarlı tomografide (şekil 1.13.) hasta tarama ünitesindeki masanın üzerine
yatırılır. Kesit alınacak bölgeye uygun pozisyon verilir. Pozisyon verilirken şu
noktalara dikkat etmek gerekir:
BT’nin kesit düzlemi, gantri açıklığının düzlemidir. Sistemin aldığı kesitleri, bu
düzlemde çalışan bir salam bıçağının kesit yapmasına benzetebiliriz.
Gantrinötr pozisyonda yere diktir, ancak öne ve arkaya doğru 30 dereceye
kadar eğim verilebilir. Bu açılanma sayesinde hastanın pozisyonunu
değiştirmeden kesit düzlemlerinin açısı ayarlanılabilir. Örneğin hipofiz bezinin
incelemesi koronol kesitlerle yapılır. Bu kesitler sadece hastanın başına
pozisyon verilerek elde edilemez, gantriye de eğim vermek gerekir.
-İncelenecek kesim gantri açıklığına hangi pozisyonda konulursa o pozisyonda
kesit alınır. El ve ayak gibi küçük yapılara her pozisyon verilebildiği için her üç
düzlemde de kesitleri alınabilir. Ancak gövdenin yalnızca aksiyal kesitlerle
incelenmesi bir zorunluluktur, çünkü vücut gantri içerisine başka bir
pozisyonda yerleştirilemez. Yani, BT aygıtının kesit alma yeteneği gantrinin
geometrisi ile sınırlıdır.
Uygun pozisyon verilerek masaya yatırılan hastanın incelenecek bölgesinin önce
dijital bir röntgenogramı alınır. Bunun için sabit tutulan (döndürülmeyen)
tüpten X-ışını verirken incelenecek bölge gantri içerisinden geçirilir (hava
alanlarında bagajlarımızın tarandığı gibi! ). Elde edilen dijital projeksiyon
görüntüsüne kılavuz görüntü veya topogram, daha yaygın kullanılan adıyla
skenogram denir. Üzerinde çizgiler olan bir röntgenogram şeklinde BT
kesitlerinin yanına eklenir
Karın incelemelerinde bağırsakların kesitleri lenf bezi büyümeleri ve kitleler ile
karışabilir. Bağırsakları ayırmak amacıyla incelenen karın bölgesine göre
ağızdan, anüsten veya her iki yoldan kontrastmadde verilmelidir. Bu amaçla çok
seyreltilmiş kontrast madde bağırsağın geçirme süresi hesaplanarak
incelenecek bölgedeki barsak segmentlerini dolduracak şekilde önceden
verilmeye başlanır
Kesit kalınlığı seçilerek kesitler alınmaya başlanır. Kesit alınırken incelenecek
bölgenin hareket etmemesi önemlidir. Göğüs ve karın inceleniyorsa hastaya
nefesini tutması söylenir. Hızlı aygıtlarda tek nefes tutmada inceleme
tamamlanır
25
Görüntüler hemen hemen kesit alımıyla eş zamanlı olarak görüntüleme
ünitesindeki monitöre gelir. Bu görüntüler monitörde işlenerek filme kaydedilir.
Bu süreçte, istenen bölgelerin belirginleştirilmesi, görülen lezyonların
yoğunluklarının ve boyutlarının ölçülmesi gibi işlemler yapılır.
3.2.1 Görüntü oluşumu
BT görüntüsü bir kesit görüntüsüdür. Kesit görüntü oluşturabilmek için yapılan
işlemler sırasıyla şöyle özetlenebilir:
İlk koşul X-ışını tüpünün, kesit düzlemi çevresinde 360 derece dönerek dar bir
X- ışını demeti göndermesidir. X-ışınları vücuda gönderilirken ölçülür, vücudu
geçtikten sonra ölçülür, aradaki fark hesaplanarak dedektörlerin karşısına gelen
dokunun X-ışınını ne oranda tuttuğu bulunur ve görüntü bu çok sayıdaki
ölçümlerden karmaşık bilgisayar işlemleriyle oluşturulur.
Bütün dijital görüntülerde olduğu gibi BT’de de görüntü küçük resim
elementlerinden (piksellerden) oluşur. Buna görüntü matriksi denir. Matriks
sayısı görüntünün iki kenarındaki piksel sayısının çarpımı şeklinde gösterilir.
BTde görüntüler aslında iki boyutlu değildir; bizim tarafımızdan belirlenen bir
kalınlıkları vardır. BT’de ölçüm yapılan birimler piksel değil, tabanını pikselin,
yüksekliğini kesit kalınlığının yaptığı dikdörtgen prizmalardır. Bu prizmalara
volüm elementi anlamına gelen voksel adı verilir. Örneğin kesit kalınlığını 5 mm
olarak seçmişsek, görüntü matriksi 512x512 olan bir BT aygıtında , 25cm’lik bir
alanın (D) görüntüsünde piksel boyutu yaklaşık 0.5x0.5 mm2 , voksel hacmi ise
0.5x0.5x5 mm3 olacaktır. Kesit kalınlıkları 0.5 mm’ye düşürülen modern
aygıtlarda vokseller küp şeklinde olabilir
Dedektörlerin ölçtüğü ve dijitalize ettiği değerler, bilgisayarlar aracılığıyla her
vokselin X-ışınlarını tutma değerlerine dönüştürülür
Sistemin bilgisayarları bu cetvele göre tüm voksellere bir sayı verir. Bu sayı,
yoğunluğu sudan yüksek olan dokularda artı, düşük olanlarda ise eksi
değerlerdedir .
Sistemin yapacağı son işlem Hounsfield cetveline göre sayısal değerler almış
vokselleri, aldıkları sayılara uyan siyah, beyaz ve aradaki gri tonlarla
26
boyamaktır. Bunun için artı ucu beyaz, eksi ucu siyah olan gri bir cetvel
kullanılır.
Vokselin sayısal değeri vokselin içerisine giren tüm yapıların ortalama
değeridir. Bir BT kesitinde gördüğümüz piksellerin rengi, aslında ait olduğu
vokselinortalama rengidir. Dijital röntgende ise pikselin rengi, X-ışınının geçtiği
tüm kalınlığın X-ışınını tutma değerinin karşılığıdır. Evlerimizdeki
televizyonlardaki görüntü ise fotoğrafın dijitalizasyonudur, piksellerinin rengi
fotoğrafların rengidir, kalınlığı ve derinliği yoktur. Kesit kalınlığının her tarafta
eşit olması nedeniyle, röntgenden farklı olarak, BT’de görüntüleri yorumlarken,
objelerin kalınlığının hesaba katılmasına gerek yoktur.
3.2.2 İnceleme yöntemleri
BT görüntüleri tümüyle dijitaldir ve sayısal verilerden oluşur. Bu özelliği
nedeniyle, görüntüler işlenebilir, istenilen bölgelerin yoğunlukları ölçülebilir ve
bilgisayar teknolojisinin tüm olanaklarından yararlanılarak değişik düzlemlerde
ya da üç boyutlu görüntüler elde edilebilir. Yoğunluk ölçümü BT’nin tanıya
önemli katkılar sağlayan diğer bir özelliğidir. Bu sayede gözle fark edilmeyecek
yoğunluk farklılıkları sayısal değerleriyle ortaya çıkartılabilir. Örneğin;
böbreküstü bezindeki bir kitlede yağ dokusunun varlığı adenom, böbrekteki bir
kitlede varlığı ise anjiyomiyolipom tanısı koydurur. Çünkü bu organlardaki
başka hiçbir kitlede yağ dokusu yoktur. Yüksek çözünürlüklü BT (YÇBT): “ High
ResolutionComputedTomography (HRCT)” nin çevirisi olan ve yüksek
rezolüsyonlu BT (YRBT) de denilen bu yöntemde, bilgisayar marifetiyle,
yapıların kenar keskinliği belirgin hale getirilir ve ince kesitler alınır. Bu BT
çekim tekniği en çok akciğer parankim tutulumunu ayrıntılı olarak göstermek
için kullanılır.
3.2.3 Kontrast madde kullanımı
BT incelemelerinin büyük bölümünde kontrast madde kullanılır.Kontrast
madde, incelenecek bölgeye ve yapılacak değerlendirmeye göre damardan
(intravenöz), ağızdan (oral) veya makattan (rektal) verilebilir. Bu yöntemlerden
ikisi veya nadiren üçü birlikte de uygulanabildiği gibi bazı hastalara kontrast
27
madde hiç verilmeyebilir. Amaç lezyonları daha görünür hale getirmektir.
Lezyon kontrast tutuyorsa kendisinin tutmuyorsa çevresinin yoğunluğu artar.
Kullanılan enerji, x-ışını olduğu için röntgende kullanılan kontrast maddeler
BT’de de kullanılabilir. Ancak baryumun yoğunluğunun yüksek olması
görüntüyü bozar. Bu yüzden BT’de hemen daima iyotlu kontrast maddeler
kullanılır. BT’de kontrast madde kullanımı ile ilgili genel kurallar şunlardır:
Kafa travmasında hematomun beyaz görüntüsünü maskeleyeceğinden
damardan kontrast madde verilmemelidir. Vücut travmasında ise kontrast
şarttır. Akciğerlerin incelenmesinde de, damarsal bir anomali araştırılmıyorsa
kontrasta gerek yoktur.
Damardan kontrast kullanımının vazgeçilmez olduğu bölge karındır. Özellikle
karaciğer incelemelerinde kontrast madde verildikten sonra kesitler, dolaşım
zamanı göz önüne alınarak yapılır. Verilen kontrast önce hepatik arterleri, daha
sonra portal venleri doldurur ve parenkimal faza geçerek tüm karaciğeri boyar.
Çok damarlı bir lezyon arteriyal fazda boyanırken, kontrast tutmayan lezyonlar
çevre parankimin kontrast tutması ile daha belirgin hale gelir. Bazı lezyonlar da
farklı kontrast tutma özellikleri ile tanınırlar. Örneğin karaciğer damar
yumaklarının (hemanjiom) çevreden merkeze doğru kontrast tutması tipiktir.
Karında bağırsaklar enine kesitlerinde lenf bezi büyümesi ya da kitle gibi
görülebilirler. Bunu engellemek için bağırsaklar ağızdan ve/ya anüsten seyreltik
kontrast madde ile doldurulduktan sonra kesitler alınmaya başlanmalıdır.
Röntgende olduğu gibi BT incelemelerinde de en büyük risk iyonizan ışın
kullanılmasıdır. BT de ışının dar bir şerit şeklinde gönderilmesi saçılmayı ve
bundan dolayı doz alımını azaltır. Çok kesitli BT’ lerde doz 3-5 kat daha fazla
olabilir. Diğer bir risk faktörü ise röntgende olduğu gibi kontrast madde
kullanımıdır. Kontrast maddenin yan etkileri olabilmektedir. Kontrast madde
şekildeki cihaz aracılığı ile hastaya enjekte edilir (şekil 3.4).
28
Şekil3.4 Kontrastmadde hastaya enjekte edilirken kullanılan cihaz
29
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
Bilgisayarlı tomografi görüntülemesi için ölçüm aldığımızkuruluştaki protokol
değerleri aşağıdaki gibidir.
Çizelge 4.1 BT Protokol değerleri
Bölge kv mA Slice(kesit) Length(uzunluk) Çekim türü
Beyin 100 35 0,6mm 256mm craniocaudal (yukarıdan
aşağıya )
Temporal 80 36 0,6mm 256mm Craniocaudal (yukarıdan
aşağıya)
Sinüs 80 36 0,6mm 256mm Craniocaudal (yukarıdan
aşağıya)
Thorax 80 35 0,6mm 512mm Craniocaudal (yukarıdan
aşağıya)
4.1. Bilgisayarlı Tomografide Pediatrik Hastalarda Alınan Değerler
Bilgisayarlı tomografide beyin görüntülemesinde gelen pediatrik hastaların
fiziki özellikleri ve radyasyon verilirken hastadan saçılan radyasyon doz
miktarları aşağıdaki çizelgede verilmiştir (Çizelge 4.1).
30
Şekil 4.1 Beyin görüntülenmesi için topogram değerler
Çizelge 4.2 Beyin ölçümleri için hasta özelliklerine göre kaydedilen değerler
Yaş Cins Boy(cm) Ağırlık(kg) kv mAs Dlp
(mGycm)
CTDİ
vol*mGy
Efektif doz
(mSv)
13 gün Erkek 50 3,3 100 350 446 36,87 0,19
2 ay Kız 50 7 100 350 506 36,87 0,23
4 ay Erkek 55 10 100 350 537 36,87 0,34
8 ay Erkek 70 10 100 350 548 36,87 0,38
18 ay Erkek 45 11 100 350 548 36,87 0,39
2 yaş Kız 80 10 120 350 604 36,87 0,45
2 yaş Kız 82 11 120 350 606 36,87 0,47
8 yaş Kız 120 24 100 350 572 36,87 0,42
9 yaş Erkek 124 30 100 350 609 36,87 0,51
9 yaş Kız 130 38 100 350 919 36,87 0,74
12 yaş Erkek 142 40 120 350 1005 60,81 0,81
31
Şekil 4.2 Beyin ölçümlerinde hastanın boyuna göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
Şekil 4.3 Beyin ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına görehastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
32
Şekil4.4 Beyin ölçümlerinde hastanın yaşına görehastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
Şekil 4.5 Beyin ölçümlerinde hastanın vücut kitle indeksine göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
33
Çizelge 4.3 Temporalölçümleri için hasta özelliklerine göre kaydedilen değerler
Yaş Cins Boy(cm) Ağırlık(kg) kv mAs Dlp
(mGycm)
CTDİ
vol*mGy
Efektif doz
(mSv)
8yaş Erkek 136 26 120 230 259 51,32 0,46
8 yaş Erkek 138 28 120 230 260 51,32 0,48
9 yaş Kız 138 31 120 230 302 51,79 0,57
9 yaş Erkek 140 32 120 230 303 51,79 0,58
15 yaş Kız 160 34 120 230 305 51,79 0,597
Şekil 4.6 Temporal bölge görüntülenmesi için topogram değerleri
34
Şekil 4.7 Temporal ölçümlerinde hastanın boyuna görehastadan saçılanefektif doz miktarı oranı
Şekil 4.8 Temporal ölçümlerinde hastanın yaşına görehastadan saçılanefektif doz miktarı oranı
35
Şekil 4.9 Temporal ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
Şekil 4.10 Temporal ölçümlerinde hastanın vücut kitle indeksine göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
36
Çizelge 4.4 Sinüs ölçümleri için hasta özelliklerine göre kaydedilen değerler
Yaş Cins Boy(cm) Ağırlık(kg) kv mAs Dlp
(mGycm)
CTDİ
vol*mGy
Efektif
doz
(mSv)
6 Erkek 105 35 80 60 39 2,61 0,51
9 Kız 141 36 100 60 66 5,23 0,67
12 Erkek 145 39 100 60 67 5,36 0,69
13 Erkek 137 35 100 60 64 5,31 0,6
15 Kız 173 54 100 60 68 5,23 0,71
Şekil 4.11 Sinüs bölgegörüntülenmesi için topogram değerleri
37
Şekil 4.12 Sinüs ölçümlerinde hastanın boyuna görehastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
Şekil 4.13 Sinüs ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına görehastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
38
Şekil 4.14 Sinüs ölçümlerinde hastanın yaşına görehastadan saçılan efektif doz miktarı
Şekil 4.15 Sinüs ölçümlerinde hastanın vücut kitle indeksine göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
39
Çizelge 4.5 Thoraxölçümleri için hasta özelliklerine göre kaydedilen değerler
Yaş Cins Boy(cm) Ağırlık(kg) kv mAs Dlp
(mGycm)
CTDİ
vol*mGy
Efektif
doz
(mSv)
9 Kız 136 34 100 78 170 3,1 0,62
11 Erkek 138 35 100 78 87 3,1 0,63
12 Erkek 138 40 120 80 174 4,8 0,68
13 Erkek 140 40 120 120 210 4,9 0,71
16 Kız 165 44 120 187 280 12,64 0,84
Şekil 4.16 Thoraxbölge görüntülenmesi için topogram değerleri
40
Şekil 4.17 Thorax ölçümlerinde hastanın boyuna görehastadan saçılanefektif doz miktarı oranı
Şekil 4.18 Thoraxölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına görehastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
41
Şekil 4.19 Thorax ölçümlerinde hastanın yaşına görehastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
Şekil 4.20 Thorax ölçümlerinde hastanın vücut kitle indeksine göre hastadan saçılan efektif doz miktarı oranı
42
5. TARTIŞMA VE SONUÇ
Bilgisayarlı tomografi ile görüntüleme günümüzde sıkça kullanmakta olan ve
her geçen gün daha da artmakta olan önemli bir yöntemdir. Pediatrik hastalar
yaşlarının küçük olması sebebiyle yetişkinlere göre daha hassastırlar. Bu
yüzden bu görüntüleme yöntemindeki maruz kalınan radyasyon dozlarının
belirlenmesi önemli bir faktördür. Şüphesiz BT’de doz arttıkça sinyal/gürültü
oranı ve dolayısıyla görüntü kalitesi artacaktır. Ancak çocuk hastalarda yeterli
görüntü kalitesini sağlayacak şekilde radyasyon dozları belirgin azaltılabilir.
Erişkin için kullanılan dozlar çocuklar için fazladır ve gereksizdir. Fazla
miktardaki radyasyon vücutta ölüme kadar gidebilen ciddi hasarlara neden
olabilir. Ancak BT incelemede verilen radyasyon bu düzeylere ulaşmaz. Sadece
gebelerde anne karnındaki bebek bu konuda risk altında olabilir.Kabul edilebilir
görüntü kalitesi birçok faktöre bağlı olduğundan, radyasyon dozu ile görüntü
kalitesi arasındaki dengeyi sağlayacak şekilde yapılmış bir kılavuz mevcut
değildir.Çocuklarda Özellikle thoraxgibi tetkiklerde, 7 yaşın üzerindeki
çocuklara tetkik öncesi nefes tutma egzersizlerinin yaptırılması görüntü kalitesi
ve tetkikin tekrarlanmaması açısından önemlidir. Biz bu çalışmamızda BT
çekimlerinde çekim yapılcak hasta radyasyona maruz kaldığı andan itibaren
hastadan saçılan efektif doz miktarını ölçtük ve bu dozun nelere bağlı
olabileceği üzerinde veriler elde ettik.
Çizelge 4.1 de kaydedilen değerlere göre yapılan ölçümlerde ;
Şekil 4.2’de beyin ölçümlerinde hastanın boyuna göre hastadan saçılan efektif
doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.3’de beyin ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına görehastadan saçılan
efektif doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil4.4’debeyin ölçümlerinde hastanın yaşına görehastadan saçılan efektif doz
miktarı ölçülmüştür.
Şekil 4.5’de beyin ölçümlerinde hastanın vücut kitle indeksine göre hastadan
saçılan efektif doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.5 de görüleceği gibi beyin görüntülenmesi sırasında hastadan saçılan
efektif doz miktarı hastanın vücut kitle indeksine bağlı olarak artmaktadır.
43
Çizelge 4.2 de kaydedilen değerlere göre yapılan ölçümlerde ;
Şekil 4.7’detemporal ölçümlerinde hastanın boyuna görehastadan saçılan efektif
doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.8’detemporal ölçümlerinde hastanın yaşına görehastadan saçılan efektif
doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.9’da temporal ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına göre hastadan
saçılan efektif doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.10 Temporal ölçümlerinde hastanın vücut kitle indeksine göre hastadan
saçılan efektif doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.10 da görüleceği gibi temporal bölge görüntüsü alınırken hastadan
saçılan efektif doz miktarı hastanın vücut kitle indeksine bağlı olarak
artmaktadır.
Çizelge 4.3 de kaydedilen değerlere göre yapılan ölçümlerde ;
Şekil 4.12’de sinüs ölçümlerinde hastanın boyuna göre hastadan saçılan efektif
doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.13’de sinüs ölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına görehastadan saçılan
efektif doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.14’de sinüs ölçümlerinde hastanın yaşına göre hastadan saçılan efektif
doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.15’de sinüs ölçümlerinde hastanın vücut kitle indeksine göre hastadan
saçılan efektif doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.15 de görüleceği gibi sinüs bölge görüntüsü alınırken hastadan saçılan
efektif doz miktarı hastanın vücut kitle indeksine bağlı olarak artmaktadır.
Çizelge 4.4 de kaydedilen değerlere göre yapılan ölçümlerde ;
Şekil 4.17’de thoraxölçümlerinde hastanın boyuna görehastadan saçılan efektif
doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.18’de thoraxölçümlerinde hastanın vücut ağırlığına görehastadan
saçılan efektif doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.19’da thorax ölçümlerinde hastanın yaşına göre hastadan saçılan efektif
doz miktarı oranı ölçülmüştür.
Şekil 4.20’de thorax ölçümlerinde hastanın vücut kitle indeksine göre hastadan
saçılan efektif doz miktarı oranı ölçülmüştür.
44
Şekil 4.20 ‘de de görüldüğü gibi hastalardan saçılan doz miktarı hastaların vücut
kitle indeksine göre düzenli bir değişim göstermektedir.
Elde ettiğimiz verilerde pediatrik hastaların vücutlarında bilgisayarlı tomografi
yöntemi ile ölçümü yapılan bölgelerin standart protokol değerleri kullanılarak
yapılan görüntüleme işlemleri sırasında radyasyonlu ortamda hastalardan
saçılan efektif doz miktarları pediatrik hastaların vücut kitle indekslerinin de
artmasına bağlı olarak arttığı gözlemlenmiştir.
45
KAYNAKLAR Akkurt, İ., 2001. Süleyman Demirel Üniversitesi Fizik Bölümü Isparta. "Nükleer Fizik" Ders Notları . Akkurt, İ, 2009. Süleyman Demirel Üniversitesi Fizik Bölümü Isparta. “Radyasyon Ölçüm Teknikleri ve Korunma” Ders Notları. Akkurt İ. 2014 İnternationalconference on computationalandexperimentalscienceandengineering; TheMeasurament of Gamma Dose in RadiotherapyUnit. Berland LL, Smith JK: Multidetector-array CT: onceagain, technologycreatesnewopportunities. Radiology. 1998; 209:327–329. Brenner DJ: Estimatingcancerrisksfrompediatric CT: goingfromthequalitativetothequantitative. Pediatr Radiol. 2002;32:228–233. Donnelly LF, Emery KH, Brody AS, et al. Minimizingradiationdoseforpediatric body applications of singledetectorhelical CT. AJR Am J Roentgenol 2001;176 :303–306. Frush DP, Donelly LF, Rosen NS: Computedtomographyandradiationrisks. Whatpediatrichealthcareprovidersshouldknow. Pediatrics. 2003;112:951–957. Golding SJ, Shrimpton PC: Radiationdose in CT: arewemeetingthechallenge? Br J Radiol. 2002; 75:1–4. Hollingsworth C, Frush DP, Cross M, Lucaya J. Helical CT of the body: a survey of techniquesusedforpediatricpatients. AJR Am J Roentgenol 2003; 180:401–406. Kalra MK, Maher MM, Toth TL, Hamberg LM, Blake MA, Shepard JA, Saini S: Strategiesfor CT radiation döşe optimization. Radiology. 2004;230:619–628. Kara Ümit. 2014 İnternationalconference on computationalandexperimentalscienceandengineering; RadiationProtection in Pet Room Kara Ümit, 2013 Foto Radyoterapi odasında nötron sızıntı ölçümleri ve modellenmesi, Doktora tezi. Kara Ümit, 2014 BosnianJournal of Basic MedicalSciences: ComputedTomographyRoutineExaminationsandTheRelation Risk of Cancer. 87-56, 87-55 Karabulut N, Ariyurek M. Düşük doz BT: üniversite hastanelerindeki stratejiler ve pratik uygulamalar. DiagnIntervRadiol 2006; 12 :3–8. KENNETH S. KRANE, Nükleer Fizik Palme Yayıncılık
46
Lucaya J, Piqueras J, Garcia-Peña P, et al. Low-dosehighresolution CT of thechest in childrenandyoungadults: dose, cooperation, artifactincidence, andimagequality. AJR Am J Roentgenol 2000; 175 :985–992. Mettler FA Jr, Wiest PW, Locken JA, Kelsey CA: CT scanning: patterns of useanddose. J RadiolProt. 2000;20:353–359. Pierce DA, Shimizu Y, Preston DL, Vaeth M, Mabuchi K. Studies of themortality of atomicbombsurvivors. Report 12, part I. Cancer: 1950–1990. RadiatRes. 1996;146:1–27. Ron E: Ionizingradiationandcancerrisks: evidencefromepidemiology. Pediatr Radiol. 2002;32:232–237. Strom DJ, Cameron JR: Is it usefultoassessannualeffectivedosesthatarelessthan 100 mSv? RadiatProt Dosimetry.2002;98:239–245. TÜRKİYE ATOM ENERJİSİ KURUMU (TAEK ), 2012.
47
ÖZGEÇMİŞ Adı Soyadı : Göksel GÖÇMEN Doğum Yeri ve Yılı : Maden 1987 Medeni Hali : Bekar Yabancı Dili : İngilizce, Rusça E-posta : [email protected] Eğitim Durumu Lise : Enis Şanlıoğlu Lisesi Seydişehir/KONYA Lisans : SDÜ, Fen Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü Mesleki Deneyim
48
