Görüntüleme Teknik ve Araçları

1. Görüntüleme Teknik ve Araçları Fizikte Özel Konular Sunu 9

2. Görüntüleme Teknik ve Araçları • Ultrason • Tomografi • Manyetik Rezonans • Elektron Mikroskopları

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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….

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

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

15. 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.

16. 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

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. Elektron Mikroskobunu Yapısı

21. 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

22. 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.