GÖRÜNTÜLEME TEKNİKLERİ

1. GÖRÜNTÜLEME TEKNİKLERİ • Görüntü: herhangi bir objenin uygun materyaller üzerindeki geçici veya kalıcı izdüşümüdür. • Görüntüler 4 grup altında toplanabilir • Optik görüntü • Gölge görüntü • Dijital görüntü • Diğer görüntüler(emisyon transmisyon refleksiyon)

2. ultrason • Ultrasoninsankulağını duyamayacağı kadar yüksek tizlikte ses dalgalarına verilen isimdir. • insanlar tarafından ultrason dalgalarının üretilebilmesi; ancak 1880 yılında Fransa'da Pierre ve JacquesCurie kardeşlerin piezoelektrik kristallerin üzerlerine bir elektrik voltajı verilmesiyle çok yüksek frekanslarda titreştiklerini keşfetmeleriyle olanaklı oldu. • Sesin yankılanmasından yararlanmayı ilk kez gündeme getiren 1880 yılında Pierre Curie olmuştur. Bunun sonucunda sesin bir ortam içinde ilerlemesi, kırılması, yansıması ve emilmesi ile elde edilen veriler SONAR cihazlarında kullanılmıştır. • Sonar'lar denizcilikte suyun altındaki diğer deniz araçları ve canlıların yerlerini saptamak için kullanılan cihazlardır.

3. UltrasonDalgaları Üreten Cihazların İlki • 1914 yılındaA.B.D.'deReginaldFessenden tarafından denizlerin derinliklerinin taranması amacıyla piezoelektrik kristaller kullanılarak ultrason dalgalarının gönderilmesi ve geri alınması prensibiyle çalışan bir araç üretildi. • Bu cihaz üç kilometre içindeki derin denizlerde bulunan buz kitleleri konusunda denizciler için uyarıcı olabiliyordu. • Bu arada Birinci Dünya Savaşı'nın patlak vermesiyle Fessenden tarafından icat edilen araç yeniden geliştirilmeye başlandı.

4. Fransa'da Paul Langévin ve araştırmacı ortağı Rus asıllı ConstantinChilowsky'in çalışmaları sonucunda günümüzde kullanılan sonarların atası kabul edilebilecek “hidrofon” isimli bir araç üretildi. • Bu yıllarda Rusya'da bilim adamı Sergei Y. Sokolov tarafından verilen bilgilere göre birçok ülkede aynı anda üretilen bir başka araç da ultrason dalgalarını kullanarak metaller üzerindeki çatlakları anlama konusunda işçilere yardımcı oluyordu. • O günlerde yüksek frekanslarda çalışabilen elektronik devreler üretilemediği için bu araçların etkinlikleri kısıtlı olmak zorunda kalmıştı.

5. Ortamlararasında enerji taşıma özelliği olan ultrason dalgalarının günümüz teknolojisine göre oldukça ilkel yöntemlerle üretilmeye başlanması o zamanların yenilikçi doktorlarının da ilgisini çekmeye başlamıştı. 1940'lı yıllarda A.B.D.'de Dr. William Fry ve Dr. RussellMeyers tarafından ultrason dalgaları beyin ameliyatlarında kullanılmaya başlandı

6. 1947 yılında Avusturya'da çalışan Dr. Karl TheoDussik ve fizikçi kardeşi FriederichDussik, ultrason dalgalarını insan hastalıklarında tanı yöntemi olarak kullanmak için çalışmaya başladılar. • Dussik kardeşlerin kullandığı araçta ultrason dalgası üreten kısım hastanın vücudunun bir tarafında dalgaları alan kısım ise tam karşı tarafta bulunuyordu. • Böylece dokulardan geçen ultrason dalgaları karşı tarafta tekrar elde edilerek oluşan potansiyel farklılıklarının ısıya duyarlı bir kağıt üzerinde grafik izdüşümü çıkarılmaktaydı.

7. Bu şekilde Dussik'in eline sadece siyah ve beyaz noktalardan oluşan bir görüntü geçiyordu. Dussik kardeşler bir konuda hata yapmışlardı, incelemelerini daha çok kafatası ve beyin üzerine yoğunlaştırmışlardı. Kafatası içindeki organlar günümüzün son derece hassas ultrason cihazlarında bile görülmemektedir.

8. 1952 yılında Almanya'da ve A.B.D.'deDussik'in başka araştırmacılar tarafından bu çalışma yeterli bulunmadı • Dussik'in yaptığı bu düzenek dünyada tanı amaçlı olarak ultrason dalgaları kullanılan ilk araç oldu. • Daha sonraki yıllarda özellikle Avrupa'da birçok araştırmacı ultrason dalgaları kullanan tanı araçları üretmeye çalıştı fakat parasızlık, savaş ve yeterli teknolojinin olmaması bu çalışmaların bir sonuca varmadan durmasına neden oldu.

9. Bu yıllarda A.B.D. Ordusu'nun desteğiyle gizli olarak devam ettirilen başka bir çalışmadan dünya kamuoyu 1949 yılında haberdar oldu. Bu çalışma orduda teğmen olarak görev yapan fizikçi George Ludwig tarafından yapılmıştı ve kullanılan araç radar veya sonarlarda olduğu gibi dalga gönderip yansıyan dalgalarla elde edilen bilgileri bir ekranda göstererek çalışıyordu

10. Ludwig gerçektençoksistemliolarakçalışmıştı, örneğin ürettiği aracı denemek için hayvan organları kullanmıştı. • Ludwig'in kullandığı araç günümüzde hiç kullanılmayan “A Modu” denilen ilkel bir görüntüleme yöntemi kullanıyordu. • Çalışması üzerindeki gizlilik 1949 yılında kaldırılmasından sonra Greenwoodand General Precision Laboratories adlı A.B.D. Şirketi ilk ticari ultrason cihazı üretimine geçti.

11. Bu aracın günümüzde de olduğu gibi, kalp atışının ölçülmesi, böbrek ve safra kesesi taşları veya vücuttaki yabancı cisimlerin saptanması gibi durumlarda kullanılması öneriliyordu. • Ludwig tarafından yapılan çalışmalar ve sonradan üretilen araç ile günümüzdeki teknolojinin temelleri atılmış oluyordu. • II. DünyaSavaşısırasındansonra Ludwig ve Struthers ilk kezsafrakesesiiçindekitaşlarıkulağınduyamayacağısesdalgalarınınyardımıilegöstermişlerdir.

12. Bu yıllardan sonra ultrason üzerindeki çalışmalar sadece tıp konusunda değil teknolojinin her dalında çok hızlandı. • Böylece ultrason kullanan çamaşır makineleri, gaz analizi, delme işlemleri ve sterilizasyon (mikropların öldürülmesi) yapan araçlar üretildi. • Bu sıralarda sadece A.B.D. değil Çin, Finlandiya ve Almanya gibi birçok ülkede araştırmacı veya doktorlar ultrason cihazını geliştirmeye başladılar.

13. 1950 ve 60'larda buyeniteknolojibüyükbirilgiodağı haline gelmiş, doktorlar ve mühendisler ses dalgaları ile biyolojik dokular arasındaki ilişkiyi daha iyi anladıkça daha iyi cihazlar üretilmeye başlamıştır. • Konu ile ilgili tüm dünyada pekçok sempozyum düzenlenmiş, binlerce makale yayınlanmıştır. • Piezoelektrik materyallerindeki gelişme ultrasonun gerçek zamanlı yapılabilmesine olanak tanımıştır.

14. 1953 yılında ultrasonun tanı yöntemi olarak kullanılması konusunda iyi bir haber yine A.B.D.'den geldi. • Cerrah John Julian Wild ve elektrik mühendisi John Reid elde taşınabilen ve 15 mega Hertz frekansında çalışan bir ultrason cihazı üretti. • Bu cihaz kadınlarda memelerde görülen kitleleri gösterebiliyordu. Bu araştırmacılar 1955 yılında rektal ve vajinal yoldan ultrason yapılabilen başka bir araç ürettiler.

15. Bu araç teknik olarak yetersizdi ve tanı amaçlı bile olsa bu yolların kullanılması toplumda büyük tepki yarattı. • Bu yüzden ikili ayrıldı ve bu öncü çalışmalar da durmuş oldu. • Fakat bir süre sonra John Reid yeniden ultrason konusunda çalışmaya başladı ve kardiyolog ClaudeJoyner'la birlikte dünyada ilk kez kalbin çalışmasının ultrasonografik görüntülerini elde edebilen günümüzde “ekokardiograf” denilen cihazı üretti.

16. UltrasonunKadın Sağlığı Konusunda KullanımıDr. John Wild, 1954 yılında İngiltere'de ultrasonun tanı amaçlı kullanılmasıyla ilgili bir tıbbi seminere konuşmacı olarak çağırıldı. • Dinleyicilerin arasında teknik konulara çok meraklı kadın hastalıkları ve doğum uzmanı Ian Donald da vardı. John Wild'i dinleyen Donald, savaşta elde ettiği radar ve sonarla ilgili bilgileri de ekleyince aklına ultrason cihazını gebelikleri incelemek için kullanmak geldi. • Dr. Ian Donald'ın gerçekten renkli bir kişiliği vardı, babası ve dedesi de doktordu.

17. Tıp fakültesine İskoçya'da başlamış, Güney Afrika'da bitirmişti. • İkinci dünya savaşına katılmış, oldukça tehlikeli durumlarda savaşmıştı. • Daha sonra İngiltere'ye dönen Dr. Ian Donald çeşitli hastanelerde hasta muayenesine başlamış ve cihazlarla yaptığı deneyler yüzünden arkadaşları arasında “çılgın doktor” olarak anılıyordu.

18. John Wild'ın seminerinden sonra ultrasonla çalışan metallerde çatlak detektörünü hastalar üzerinde kullanmaya başladı. • Daha sonra meslektaşı Dr. John MacVicar, teknisyen Tom Brown'la birlikte bir ultrason cihazı üretti ve bununla kadın hastalar üzerinde çalışmalara başladı. • Bu ekibin ilk elde ettiği görüntüler kötüydü ve diğer doktorlar arasında fazla kabul görmedi.

19. Fakat bir gün midesinde tedavi edilemez bir kanser olduğu söylenen bir hastada ameliyatla kolayca alınabilecek bir yumurtalık kisti olduğunu kanıtlamaları ile Dr. Donald bir anda çok popüler oldu. • Böylece kullandığı ultrason cihazını klinik içine getirdi ve birçok hastada kullanmaya başladı. • Dr. Ian Donald çalışmalarını daha ileri götürerek dünyada ilk olarak yeni doğan bebeklerde bıngıldak (Tıpta “fontanel”) üzerinden ultrason yaparak bebeğin beynini inceleme yöntemini bulan ilk kişi oldu

20. İki Boyutlu Görüntüler • Önceleri üretilenultrasoncihazları doktorlara genel olarak bir sonar gibi sadece yansımaların görüntülerini veriyordu. • Günümüzde kullanılan klasik ultrason görüntülerine benzer yani iki boyutlu görüntüler 1957 yılında önce Dr. DouglassHowry daha sonra Dr. Joseph Homles tarafından icat edilen ultrason cihazları sayesinde olanaklı oldu.

21. Bu iki aracın kullanılması için hasta bir su tankına giriyor ve araç hasta etrafında dönerek görüntü oluşturuyordu. • Böylece ilk kez karın içindeki organların kolaylıkla anlaşılacak biçimde görüntülenmesi başarılmış oldu. • Homles daha sonraki yıllarda çalışmalarını geliştirerek ultrason probunu eklemleri olan bir kola yerleştirmeyi ve bunu hasta üzerinde dolaştırarak görüntü elde etmeyi başardı. Böylece hastalar su tanklarından kurtulmuş oluyordu.

22. Aynı yıllarda Japonya'da KenjiTanaka ve ToshioWagai adlı cerrahlar başka mühendislerle birlikte benzer özellikte bir başka ultrason cihazı üretmeyi başardılar. • Bu ekibin yaptığı cihaz radarlara benzer bir görüntü veriyordu fakat daha kullanışlıydı. • Bu ekip çalışmaları sonucunda ortaya çıkan cihazı ticari olarak üretmeye başladılar, böylece Japonya'da ve dünyada ilk ultrason üretici şirketlerinden biri ortaya çıkmış oldu.

23. 1967 yılında Dünya Tıp ve Biyolojide Ultrason Federasyonu (World FederationforUltrasound in MedicineandBiology, WFUMB) kurulmuştur . • Bu dernek günümüzde tüm dünyada ultrasonografi ile ilgili en yetkin kurumlardan biri olarak kabul edilmektedir. • Ultrasonunannekarnında gelişmekte olan bebeğin incelenmesinde kullanılması ise 1971 yılına rastlar. • Bu olay tüm dünyada gebelik takiplerinde bir devrim yaratmıştır.

24. 1980'lerden sonra ise hem cihazların fiyatlarının bir miktar ucuzlaması hem de kalitesinin artması sonucunda günümüzde neredeyse her hastane ve hatta muayenehanede ultrason bulunur hale gelmiştir. • Hatta iş o boyuta gelmiştir ki ultrason incelemesi yapılmayan bir jinekolojik muayene eksik kalmaktadır.

25. Takipedendönemdeakım hızlarını ölçebilen Doppler teknolojisinin hayata geçmesi özellikle gebelik takiplerinde bebeğe giden kan akımlarının dolayısı ile bebeğin sağlık durumunun değerlendirilmesinde önemli aşamalar kaydedilmesine olanak sağlamıştır. Öte yandan doppler teknolojisi örneğin yumurtalık kistlerinde kan akımlarını değerlendirerek kitlenin iyi huylu ya da kötü huylu olduğu konusunda da önemli bilgiler vermektedir.

26. Günümüzdeisegelişmehaladahaolancahızıyladevametmektedir. Bugün 3 ya da 4 boyutluultrasonograficihazlarıbüyükkliniklerdeyerinialmıştır. • Bu teknolojideeldeedilenverilerbilgisayaryardımıileişlenmektevesonuçtaortaya 3 boyutlubirgörüntüçıkmaktadır. • Dörtboyutluolarakadlandırılantürdeisebuişlemlergerçekzamanlıolarakyaniprob hasta üzerindeykengerçekleşmektedir. • Günümüzdeultrasoncihazları ile vücudun pekçok bölümü incelenmekle birlikte ultrason denince akla ilk olarak jinekoloji ve gebelik gelmektedir.

27. Ultrason incelemeleri jinekolojik muayene ve gebelik takiplerinin rutin parçalarıdır. • İncelemenin muayene ücretinin içinde olması da hasta ve sigorta şirketlerine ek maliyet yüklememektedir. • Gelişmiş ülkelerden farklı olan bu durum ülkemizde ultrasonun daha rahat ve sık kullanılmasına olanak sağlar.

28. Gebelikteultrasonografiuygulamaları son 15 yıl içinde teknik gelişmelere paralel olarak büyük değişim gösterdi. • Bugün kullandığımız gelişmiş ultrasonografi cihazlarıyla daha önceden izlenemeyen pek çok yapısal özelliği ölçüp ve normal gelişimini değerlendirebiliyor, gebeliğe ait pekçok sorunu ve bebekle ilgili problemleri saptayıp tedbir alabiliyoruz.

29. özet • Ultrasonteknolojisi, öncelikleteşhisdeğiltedaviamaçlıkullanılmayabaşlamıştır. • Ultrasonikdalgalar, hayvansaldokularıbozucuetkiyesahipbirtürısıyaydıklarıiçin, 1940’larda ultrasongünümüzdekiradyasyontedavisivekemoterapiyebenzerişlerigerçekleştirmekiçinkullanılıyordu. • Radyasyontedavisivekemoterapidekigelişmelersonucunda, ultrasonuntedavidekikullanımıazaldı. • Doktorlarultrasonungöğüsvebağırsaktakibozukdokularınteşhisindekullanımınıaraştırmayabaşladı. • Bu araştırmalarsonucundadarbe-ekoultrason, birdokudabozuklukolupolmadığınınultrasoniksinyalleraracılığıylaanlaşılmasınısağladı.

30. Ultrasonoldukçazararsızdır ve ne hasta ne de çevre açısından tehlike teşkil eder. Ancak, halk ultrasonik dalgaların doğası konusunda yeterince bilgili olmadığından, ultrason teknolojisinin test edilmeye başlaması kimilerini korkutmuştur. • Bu dalgaların vücudun genel sağlığını bozacağı ve anormal etkilere sebep olacağı düşünülmüştür. • Neyse ki, yıllar süren araştırmalar, bu teknolojinin güvenli olduğunu kanıtlamıştır.

31. 1970’lerde, buteknolojiningüvenliğiyle ilgili birçok yeni kaygı ortaya çıkmış; tanı sırasında kullanılan ultrasonik dalgaların kromozomları etkileyip etkilemeyeceği tartışılmıştır. • Ancak, ultrasonun tanı amaçlı kullanımının etkinliği üzerine yıllar süren araştırmalar sonucunda, bu kaygıların yersiz olduğu kabul edilmiştir

34. röntgen • X ışınları Wilhelm Conrad Röntgen tarafından 1895 yılında Würzburg üniversitesinde icat edildi. Havası alınmış cam bir tüp içinde elektrik akımları ile deneyler yaparken elektronların tüp camına çarptığı zaman flüoresan ışıma yaptığını gözlemledi. • Bu ışınlar fotoğraf plağında şekil oluşturabilmekte ve kağıt, tahta, bazı metaller ve en önemlisi canlı doku içinden geçebilmekteydiler. • Bu olay tarihte cerrahi araç kullanmadan insan vücudunun içinin ilk defa görülmesini sağladı. • Amaçokmiktarda X ışınınamaruzkalındığındameydanagelebileceksağlıksorunlarınıkimsefarketmedi.

38. Bu buluşundansonraRöntgenfarklıkalınlıktakimalzemelerinışınıfarklışiddettegeçirdiğinigözlemledi. • Bunuanlamakiçinfotoğrafsalbirmalzemekullanıyordu. Tarihteki ilk tıbbi X ışınıradyografisini de (Röntgenfilmi) yinebudeneylerisırasındagerçekleştirdive 28 Aralık 1895 yılındabuönemlikeşfiniresmiolarakduyurdu.Olayınfizikselaçıklaması 1912 yılınakadar net olarakyapılamasa da, buluşfizikve tıp alanındabüyükheyecanilekarşılandı. • Çoğubilimadamıbubuluşu modern fizik|modernfiziğinbaşlangıcısaydı. Amerikalımucit Pasteur 1898 yılındatıptafiziktedavidekullanılmaküzere X ışınlarıüretenbiraygıtgeliştirdi..

39. Ülkemizdevedünyadafizikçilerintıpta ilk çalışmaalanlarıradyolojialanındaolmuştur. • OsmanlıİmparatorluğuveCumhuriyetdöneminde; GülhaneAskeriHastanesi, İstanbul Üniversitesi, SağlıkBakanlığıŞişliEtfal, Haseki, Ankara NumuneHastanelerindeRöntgenlaboratuarlarıkurulmuşveradyolojifiziğiüzerindedenemeleryapılmıştır. • Radyolojininbaşlangıcı 19. yüzyılınsonlarında Dr. EsadFevzi’ninbilimselmerakıilebaşlamıştır. • İlk Türkradyologları Dr. EsadFevzi ( 1874 – 1901 ) ve Dr. Rıfat Osman ( 1879 – 1921 ) GülhaneAskeriTıbbiyeHastanesindebasitbirRöntgencihazıyapmışlardır

41. FiziklaboratuarındadenemeleryaptıktansonracihazıYıldızHamidiye Sultan İmparatorlukHastanesinekurmuşlardır. Türk - Yunanharbindeyaralıaskerin el radyografisiniçekereksağbileğindekişarapnelparçasınıtespitetmişlerdir.

43. Bu uygulamadünya tıp tarihindesavaşyaralılarıüzerindeRöntgentekniğinin ilk kezuygulanmasıdır. • Atatürk’ün 1933 yılında İstanbul Üniversitesindeyapmışolduğu reform sonucunda İstanbul Tıp FakültesiRadyolojiKürsüsüönceHaydarpaşa’dasonraŞişliEtfalHastanesindekuruldu. BaşkanlığınaDoç Dr. A. TevfikBerkmangetirildi.

44. tomografi • Tomografivücuttankesitşeklindegörüntü alma işleminitanımlar. Kelimeanlamıolarak TOMOS (kesit) ve GRAPHY (şekil, resim, görüntü) şeklindeikieskiYunancakelimeninbirleşimindenoluşur • Bilgisayarlı tomografi x ışınları temel alınarak geliştirilmiştir. • Wilhelm Röntgen 1895 yılında x ışınları keşfedilmişti. • Bt: yöntemi vücudun herhangi bir bölgesinden geçirilen x ışınlarından dokularda absorbe olmayan kısmının dedektörler tarafından saptanıp, bilgisayar işlemleri sonucu kesitsel görüntü oluşturma yöntemidir. • BilgisayarlıTomografiTarihçesi:İlk klinikprototip BT cihazıLondra’dakullanılmıştır • 1970’li yıllarınbaşındasadecebeyin BT şeklindekullanımagiren BT günümüzde 64 dedektörlütomografilerşeklindebaştanayağakadarçokhızlıikiveüçboyutlugörüntülemehalinegelmiştir.

46. BT'nindüşünselvematematikseltemelleri 1950-1960'lı yıllaradekuzanmaktadır. • BT 1972 yılındaİngilizmühendis ‘Sir' Godfrey Hounsfield tarafındanicatedildi. • Hounsfield EMIDEC 1100 adlı ilk İngilizişbilgisayarınınyaratıldığı EMI dizayngrubundaçalışıyordu. • Çalışmada; aynıbölgeninçokçeşitliaçılardanröntgengörüntülerinialıyorlardı. • Bu görüntülerilekendiürettikleribilgisayarınkapasitesinidenemeküzerinekurulmuşbirçalışmayaparkenBT'yiicatetti.

47. BT’debeyingörüntülerieldeolunmuşolup, birkesitiçintaramasüresi 4.5 dakikavebukesitiçingörüntüoluşumsüresi 20 dakikaidi. • Hounsfield 1979 yılındabubüyükbaşarılarınedeniyle Nobel Tıp ödülünükazanmıştır. • Türkiyede ilk BT HacettepeÜniversitesinde 1976 yılındakurulmuşvesadecebeyintetkikiiçinkullanılmıştır. • Yinebaşlangıçtabirkesitinçekimveoluşumuiçin20-25dakikagerekliikengünümüzdetümvücut, saniyeleriçindegörüntülenebilmektedir.

49. Bilgisayarlıtomografide (BT) kesitselgörüntübilgisayarlaryardımıileeldeedilir. • Bilgisayarlarkendilerineverilenbilgileriişleyenvebubilgilerdoğrultusundaişüretenaygıtlardır. • Bilgisayarlarıngörüntüoluşturmakiçingereksindiğibilgiler, BT'de X ışınlarıileeldeedilir.

50. BT cihazları teknolojik gelişmelere paralel olarak büyük bir evrim geçirmektedir. • Birinci nesil cihazlarda tek dedektör kullanılıyordu. Tüp bir derece dönüyor, veri işleniyor ve tekrar bir derece dönüş yapıyordu. • Bu işlem tüp ve dedektör 180 derece dönene kadar tekrarlanıyordu. Bu 180 derecelik tek bir dönüşün tamamlanması yaklaşık 4.5 dakika almaktaydı. • İkinci nesil BT'lerde yelpaze şeklinde bir ışın ve birden fazla sayıda dedektör sistemi bulunmaktadır. Daha hızlı tarama zamanı elde etmenin yanı sıra ayni anatominin birden fazla dedektörce izlenmesi sayesinde ayrıntıda artış sağlanmıştır. • Üçüncü nesil BT'lerde X- ışını demetinin yelpaze şeklinde olması ve karşısında ışın demetini gören çok sayıda dedektör kullanmasıdır.