Görüntüleme Teknik ve Araçları Fizikte Özel Konular Sunu 9

Görüntüleme Teknik ve Araçları Ultrason Tomografi Manyetik Rezonans Elektron Mikroskopları

Görüntü Görüntü: Herhangi bir objenin uygun materyaller üzerindeki geçici ve kalıcı izdüşümünüdür. Optik Görüntü: Işığa maruz bırakılan objeden yansıyan farklı dalga boyundaki ışık dalgaları yardımıyla fotoğrafik materyaller üzerinde oluşturulan görüntülerdir. Dijital Görüntü: Bilgisayardan faydalanarak, sayısal verilere göre değerlendirilen görüntülerdir.

Ultrason (US) Çok yüksek frekanslı ses dalgalarının incelenmek istenen doku yüzeyinden yansıması esasına dayalı bir yumuşak doku görüntüleme yöntemidir. Ultrason: insan kulağının duyabileceği sınırdan daha yüksek frekanstaki ses dalgalarıdır. US cihazlarda kullanılan ses frekansı 1-10 MHz, insan kulağının duyabileceği frekans aralığı 16-16.000 Hz arasıdır.

Ultrason Ultrasonik dalgaları elde etmek için “basınç-elektrik” olayından faydalanılır. Bu olay ilk kez 1880 yılında Pierre Curie ve Jacques Curie tarfaından açıklanmıştır. Bir görüntünün ekranda oluşturulması ultrasonoskopi, çeşitli malzemeler üzerine kaydedilmesine ultrasonografi denir.

Ultrason Ses dalgaları içinden geçtikleri dokunun sesi geçirme özelliğine göre yansıma, kırılma ve absorbsiyon gibi değişikliklere uğrar. Yansıma, ultrasonun tanıda kullanılan özelliğidir. Ses dalgalarının geri dönüş süreleri, yoğunluk ve hızlarındaki değişimler video ekranında gri tonları şeklinde görüntüye dönüştürülür. Hava, kemik ve yoğun ortamlarda komşu yüzeyler arasındaki akustik direnç farkı çok yüksek olduğundan, akciğer ve kemik lezyonlarında ultrason kullanılamamaktadır.

Ultrason Ses dalgaları boşlukta yayılamaz. Ses sıvılar içinde çok iyi yayıldığından anne karnında ammion sıvısı ile çevrili fetüs US yöntemiyle mükemmel şekilde incelenebilmektedir. Ses dalgalarının, radyasyonun neden olduğu biyolojik zararlar gibi, vücuda zarar vermesi söz konusu değildir.

Ultrason Kullanım Alanları Jinekolojide : gebelik sürecinde bebeğin gelişimi, erken teşhisle bazı hastalıklar veya yapısal bozukluklar, kalp atışları ve yapısı, kafatası gelişimi – büyülüğü ve şekli, bedensel gelişimi ve takribi kilosu, yaklaşık 4 aydan sonra cinsiyeti, anne karnında duruş şekli, çoklu gebelik olup olmadığı vb….

Ultrason Kullanım Alanları İncelenebilen Yumuşak Dokular Karaciğer - Dalak -Pankreas Böbrekler - Safrakesesi -Tükürük bezleri Meme -Göz küresi -Testis Doğuştan kalça çıkığı Kemik ve hava engel olduğu için yetişkin beyni US ile incelenemez.

Ultrasonda Görüntü Modları A (Genlik) Modu: Ses dalgalarının izlediği yol buyunca geçen süreyi ve şiddeti gösterir. B modu ile birlikte kullanılır. B (Parlaklık) Modu: İncelenen dokuların, yoğunlukları doğrultusunda parlaklık olarak monitöre yansıtılması tekniğidir. M (Hareket) Modu: Hareketliliğin gösterilmesi amaçlanmıştır. Kalbin incelenmesinde kullanılır.

Tomografi Tomografi, belli bazı yapıları daha iyi gösterebilmek için bunların alt ve üzerinde yer alan doku katlarının belirsizleştirilmesi ile yapılan bir inceleme yöntemidir. Bu yöntem incelenecek bölümün netliğini artırmak için kullanılmaz. Burada yapılan bazı yapıların netliklerini yitirmelerini, bazı bölgelerin ise netliklerini kısmen korumalarını sağlar.

Bilgisayar Tomografi (BT) BT de hasta, çok ince bir x-ışını demetine değişik açılardan maruz bırakılır. Bu işlem sayesinde elde edilen veri, bir filme aktarılmak yerine bilgisayara aktarılır. Bilgisayar belirli bir özelliği çoğaltabilir, görüntü üzerinde oynamalar yapabilir. Tomografi vücuttan kesit şeklinde görüntü alma işlemidir. BT yöntemi; vücudun herhangi bir bölgesinden geçirilen x-ışınlarından, dokularda absorbe olmayan kısmının detektörler tarafından saptanıp bilgisayar işlemleri sonucu kesitsel görüntü oluşturma yöntemidir.

Bilgisayarlı Tomografi Tarihçesi BT teorisi Amerikalı Fizik profesörü A.M. Cormak tarafından geliştirilmiştir. 1967 yılında ilk klinik uygulamalarda, 1971 yılında ilk hastane şartlarında uygulanmaya başlanmıştır. 1973 yılında ABD de Mayo Klinikte ilk BT ünitesi kurulmuştur. 1975 yılında Türkiye de Hacettepe Üniversitesinde kullanılmaya başlanmıştır.

BT Cihazının Ana Bölümleri http://www.youtube.com/watch?v=NVllnDH5o18 Tarayıcı Ünite Gantri Bilgisayar Kumanda Konsolu ve Görüntüleme Ünitesi

Manyetik Rezonans Cihazları MR cihazları, manyetik alana yerleştirilen vücut dokularına gönderilen radyo dalgalarının dokularda absorbe edildikten sonra geri yankılanan sinyallerin algılanmasıyla görüntü oluşturan cihazlardır. MR ilk kez 1946 yılında Bloch ve Purchell tarafından tanımlanmıştır. 1980 yılında ilk kez görüntüleme amaçlı kullanılmıştır. Türkiye’de ilk kez 1989 yılında İzmir Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesinde kullanılmıştır.

MR Cihazları Avantajları Aşağıdaki durumların tanısında idealdir Beyin ve hipofiz bezi tümörlerinin tanısı Omurga, beyin veya eklemlerdeki enfeksiyon tanısı Diz ve bileklerdeki kas çekmelerinin görüntülenmesi Omuz yaralanmalarının görüntülenmesi Kas liflerinin iltihaplanma tanısı

MR Cihazları Dezavantajları Kalp pili kullanan insanlar taranamaz Klostrofobik(kapalı yerlerden korkma) insanlar MR cihazında bulunmaktan endişelenirler. MR sırasında çok yüksek bir ses çıkar. Bu yüzden hastalara kulak tıkayıcıları veya kulaklıklar verilir. MR cihazına giren hasta tarama sırasında kıpırdamadan uzun süre beklemelidir. MR cihazları pahalı olduğundan yapılan testlerde pahalıdır.

Elektron Mikroskopları Elektron mikroskopları elektronların parçacık ve dalga etkileşimlerinin önemli bir örneğidir. Çok kısa dalga boyları ile daha fazla büyütme oranları ve daha iyi ayırma gücü elde edilir. İlk pratik elektron mikroskobu 1933 yılında Ernst Ruska tarafından yapıldığı bilinmektedir. Elektron ışınlarının manyetik bobinler tarafından odaklanması ile görüntü elde edilir.

Elektron Mikroskopları Elektron mikroskobunda ışıktan daha çok elektronlar kullanılır. Elektron mikroskobunda ışık mikroskobunun aksine aydınlatma kaynağı olarak vakum içinde hızlandırılmış elektron demeti kullanılır. Elektron mikroskopları ışık mikroskoplarından daha çok çözme gücüne sahiptirler. Elektron mikroskobu örnekleri 2 milyon kez büyütürken ışık mikroskopları 2000 kez büyütür.

Elektron Mikroskobunu Yapısı

Elektron Mikroskopları Elektron mikroskobu görüntü oluştururken elektrostatik ve elektromanyetik mercekler kullanılır. Işık mikroskobunda cam lensler kullanılır. Kullanım alanları: Biyolojik materyalleri incelemek Medikal biyopsi örneklerini incelemek Metal ve kristal yapıları incelemek Yüzeylerin özelliklerini incelemek

Elektron Mikroskoplarının Dezavantajları Satın almak ve bakımlarını sağlamak pahalıdır. Yaptıkları işlemlerde statik değil dinamiktirler. Yani aşırı durağan yüksek voltaj kaynaklarına ihtiyaç duyarlar. Her bir elektromanyetik merceğe aşırı durağan akım gerekir. Titreşimlere ve dış etkenli manyetik alanlara duyarlı olduklarından, servis gerektiren binalarda barındırılması gerekir.