CTRL + F ile arama yapılabilir - (%90 başarı) BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİNİN TEMEL PRENSİPLERİ
4.
~.1.
Tıbbi
Klinik amaçlarla a nmaktadır.
no
h ız kazanmıştır.
tla
ri.
co m
Görüntüleme Sistemleri insan bedeni, büyük bir bölümü su olmak üzere, kemikler, gazlar ve çeşitli neral lerden meydana gelmiştir. Vücudun iç yapısını görüntüleme çalışmaları 85 yılında Will iam K.Roentgen' in X-ışmlarını keşfetmesine kadar uzanır. - ~b i görüntüleme amacıyla, damar içine katater yerleştirmekten, ağız yoluyla man boya maddelerine, radyoaktif madde enjekte etmekten ultrasona kadar _ , çeşitli teknikler kullanılmıştır. l 950 ' li yıllardan itibaren hızla gelişen tıbbi görüntüleme teknikleri, 1970' li ı arda Bilgisayarlı Tomografinin uygulama alanına girmesiyle en üst talarına ulaşmıştır. Günümüzde Manyetik Rezonans gibi yeni görüntüleme _ niklerinin de kullanılması sonucu bu alandaki teknolojik gelişmeler büyük kullanılan tıbbi
görüntüleme sistemleri 5 temel
tekniğe
rs
1. İnsan vücudundan geçirilen X-ışınının ölçülmesi yöntemi.
w
.e em de
2. Gönderilen ultrason dalgalarının çeşitli dokulardan yansıyarak geri dönmesi ve ölçülmesi yöntemi . 3. Damara enjekte edilen radyoaktif maddelerden yayılan gama ışınlarının ölçülmesi yöntemi. 4. Vücuttaki hidrojen atomlarının yüksek manyetik alana maruz bırakılması esasına dayanan Manyetik Rezonans yöntemi. 5. Termal görüntüleme teknikleri. Bu yöntemlerin tıpta kullanım alanlarını, birbirlerine olan üstünlüklerini ve ın calarını çeşitli tıp kitaplarında bulmak mümkündür. B ilgisayarlı Tomografi bu yöntemlerden birinci kategoride yer alan ve =uttan geçen X-ışın ın ın ölçü im esi esasına dayanan bir görüntüleme temidir.
w
w
4.2.
Bilgisayarlı Tomografi (BT), (Computed Tomography,"CT)
B ilgisayarlı
Tomografi (BT) konusunda yapılan çalışmaları kapsayan ve gu lamaları anlatan pek çok yayın yapılmıştır. Literatürde Bilgisayarlı :r:ıografı için değişik isimler kullanılmıştır. Bunlar arasında İngi 1izce l ı ş larıyla: "Computerized Tomography", "Axial Tomography", "Axial ... _ısverse Tomography", "Computerized Axial Transverse Tomography" . ~a bilir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan deyim "Computed ography" olup bu terim dilimize "Bilgisayarlı Tomografi" olarak
91
yerleşmiştir.
.. Bilgisayarlı
Ayrıca
bu maksatla " Bilgisayarlı Vücut Tomogrnlis Beyin Tomografisi'' deyimleri de kullanılın:Ll,Latlır
4.2.1. BT' nio Ana Böliimlcri Bir Uilgis:.ıyarlı l'omognıli cihazıııııı genel görünümü elemanları Şekil 4-2'de veri lm iştir. Bu temel e l emanların
Şekıl
4-l ·de Lem işlevleri ve yapıl.,
aııağıda açıklanmışl ır.
co m
Ganrry.
·t-2'dcn görüldüğü gibi hastanın masaya yatarak göıiiııtüleıııc ıç içerideki yuvarlak boşluğa yerleştiği kısma "gantry'' denilmektedir. Gaır bloğunda bir X-ışın tüpü (ı\). tarama alanı (Il), dedcJ,.lörler (C) ve bilgi topla. sistemi mevcuttur. IJurada (Dl ile gösterilen "Hasta Komıınlanclınn•ı Düzlt:n Gaııtry içinde olmayıp llasta :Vlasasıııııı bulunduğu düzlemi göstermekt~ (Şekil +3) . .'<-lş111 ti/pil l'e yiikst•k geriliın;eıwraıörıi: BT'lcrde iki çeşit X-ış ın Tüpü kullanılrııaktm.lır. Est..i tip BT'lerde 'a anoılu. sürekli (continuous) X-ışını üreten tüpler kullanılmıştır. Yeni BT'lerdc ise döner anotlu. darbe (puls1ı) tipi X-ışını üreten IÜJ' kul lanı Inıaktad ı r. Tüpler için gerekli olan gilç. Yüksek Gcrilinı Jeneratörü tarafııı cı. sağlanmaktadır. Tüplerin voltaj değerleri 80- l 50kV nrasmda değişmekte. ak değerleri ise, sabit anollu tüpler için 33nıA(4-5kW). döner ano!lu tüpler için 600ıııA ( 1OOk W) civarındadır. Döner nnotlu, darbe tipli Hiplcr 360 derecelik biı ıam tarama yapmak 1-6 mili saniye 5üreli 300 veya dalın faz la sayıda ::ıtcş l cmc yaparlur. Her ateşlemede üretilen X-ışını ı·ücuıtan geçerek dcdcktörlcr tarafından algıl:111ır dcdcktörlt:rin çıkış ından bir izdüşüm bilgisi (projectilJn) elde edilir. Şekil .J-~ döner anotlu. darbe tipli bir tüpün dedektörl enı göre konumlandır görülmektedir. Tüp tarafındaki ve dedektör tarafındaki diyaframlar yardıınr X-ışın demetinin genişliği ayarlanabilir. Dedektörler ve bilgi lop/ama sistemi: Dedektörlcrin görevi. üzerıne düşen X-ı~ınıııııı şiddetini algıla) ;ıı elektriksel sinyale çevirmektir. Bu maksatla 13 l · ıerde çeşit! i dedektC: kullanılmış olup bun ları iiç grupta ıorlomıık miimkiindiir: • S intı lasyon tsciııı il laı.ion) dedektörler: Sodyuııı lodidc (?\ Kalsi) um Florid (CaF). Bizmul Germıınit ( BGO), Sezyum loeı (Csf) gibi kristal yapılar üzerlerine düşen X-ışııı fotoıılarındaıı üreLirlcr. Bu ışık bir fotoçarpıcı türe uygulandığında yUkseltil elektriksel sinyal elde edilir. • Gaz dedektörler: Du tip dedeklörlerde kullanılan Xenon gazı _ atmosfer basınçta sıkıştırılınışlır. Dedcktörlcr ga/.. İ) oııizus} prensibiyle ça lışmaktadır.
w w
w .e
em
de
rs
no
tla
ri.
~ekil
92
i !etken (sol id sıaıc) dcdektörlcr· Yarı ikıkcıı ıckııuloj i~iy le inıal edilıniş olan dedcktörlcr. (iıerine dü~c:n \·ıjııııııı l'lcl,.lril\sd 'inHılc çevirirler. 'ı ukarıda bdirtilen çc:~ıtli tiplerdeki dt..'tlekı\1rler H!>ai;ıdaki i.izcllikkri •
Yarı
gglaııı:ılıdır:
1) X-ışınını yutma öıdlı!!ı ) uksek olınalıdtr. .!) \.-ı~ınııın
geııı~
bır
anıl ı kta
iyi
hır
dugrusallıklo
lcp~i
g.ö~hııcbil ınc l idır.
w
w
w
.e em de
rs
no
tla
ri.
co m
3) Çok J,;ı~ı bir ıamaııd:ı ll7criııc ıl!lşcıı .>.. 1~1111 ~iıldcıini clckırik:-cl sinyale çevirebilmdi 'c .X-ışını biter bitnıı.:ı ,jnyal kc~ilnıelıdiı. 4) Uzun ömürlii 'e "arnrlı ıılnıalıdır• .Sl Çol\ l\analh dedcl\tilrlcriıı arasındaki ha,sa' olmayan bölgelt>r \'Ok ldiçiil\ olmalıdır. 6) Dedektörleriıı çıkışıııJaki amılog sinyaller yıık,ı:lıiterek ~a)ıs~ıl hale dlinli~türülehilecck l\111l;ır hiiyllk olmalıdır
"'><. ıl
J. J
llilgı~a~.ırlı
1ıırnoc:r;ııi '''1~·111111111 ı;.:nc•l ı;onım1111111 '\ıı:ıtı•'ll'
Snnı;ıı.ıııı
1)J< ı
hastanelerde kullanılmaltn olan (lrm:I> biı Bılgi-,;ı~'
co m
Cıiıııliınüzdc çc~iıli
~erckmcktedir.
lfıl/!,ISU)'OI" SİSfl!l/Iİ.
em
de
rs
no
tla
ri.
Bilgi toplama sistcınindcn gelen lıııın bilgilerin ve i~lenıniş bilgilerin di-.k \C)a disketlere aJ..uırıJ:ııak saklanmrsını snglayan hiıiınİnyallcriııı, görüntli ış lcınc. göriintil oluşıurımı ve g!hıernıc ıı. ilgili sinyalleri'" ı;c,r1; birirnlerinı kontrol eder 8ılgılcr bclirlı bir süre gc1;ı.: hcllcktc saklanallılıııel..tcdir. A) rıca İ'>le!ndiğindc hıını hilg:ilcr "e)a i~lcıımi~ bilgik'I" tıptik dısklcrdc 'C) a diskeılerdc de saklanabilmektedir.
'
'
w w
w .e
YOl\Uk Volt:ıf Je-neuı.t6JU
M-1 ""''l"!ij ··~·· ıl
'
1
'
--·~
E:·-.:
~
~
•• '1
f
~
Sekil .ı
<).ı
-
~ır::ı:ı •• t...
., BT'nin ıemd clenımıları (Sicmcns. Soımııom DR)
-
.-
...... ..
-
a ;_;>
----..... ,,.
l~
,:
"',
.,.-,,-o-~.ı
.....
'
":"'-..... ..........\..., +\
"""
/
~~......,
\\
' ,•'
Bilgi toplama
co m
,
'I. ,,
sıstemi
ri.
A Odak Noktası B Tarama Aranı Lımiti
C Dedektorler Şekil
4-3 Döner aııodlu
tla
D Hasla Konumlandırma Düzlemi E lzoMerkez
ıüp
ve dctld.tıırlcı
ve Kiırunlii o/11şııırmu sısıe111i: Burada Bilgi Toplamu Sistcnıiııch:ıı gelen hum bilgiler öıı i~lcıne ı:ıbi tutulur. ~ anına (convillution) ve geri izdüşüm işlemleri (baı.:kprojectiıın) rçeldcşlirilir. Bilgilerııı işlıınmcl-. için kaydedildiği MOS hafıza farklı ~3!iıtelerde olup her bir rcsinı hafı;-.ada 256 x 256 \eyıı 512 x 512'1ik ··rislcr halinde ~aklaıııııaktadır. Bu bilgiler Görüntü Olıışnırına Sistemı ""lJgcr) yardımıyla monitörde gösterilir. Burada ayrıca gerekli metin bilgilen ~lirlintii iizerine ilave edilir. Bir BT'de mevcut sistemler ve birbirleriyle olan ili~J..ilerı Şel-.il 4-4'tc _ 'ıerilıniştir.
em
de
rs
no
l.i!I iı·leme
1/usıa
knrıııııılandır111u si.ı·rc111i:
sisteminin görevi. hastanın !..olay ve emniyetli bir ı.e ide tarama alanı içine yerleştirilınesıni sağlaınaklır. Biltiin masa rekctlcrini (ileri-geri. aşağı-yukarı) ın i1imctre düzeyindel,.ı lıassasi) ette elle .ı bilgisayar kt,nırollü olarak yapmak nıilıııküııdür. 1lcrhangi bir tehlike aıııııda sistemin durdunılması için aci 1durdıınna iııık:ıııı ~' cuuur. Sistemde a) rıca, istenilen eğimde kc~iı ıılıııabilmesı içııı "gııı11ry ..., ın kontroıır· \C kesit alımı işleminin başlayacağı yeri gösteren 3 boyııılu ~ klı konumlandırma sistt:ıııi'· mevcuttur.
w w
w .e
Hasıa 1-.onunılıuıdırına
\Jıılriflırmal komera sfaremi:
F.~ı.. i
tip I3T" lerdc görlintil lerın çıktı lan polaroiıJ J...:ııııernlıır ) ardım ıyla makıaydı. G!lnümüzcle ise birden fa7la görüntiiniiıı tek bir röntgen filmı .:rinde görülcbilmcsiııi sağlııyaıı nıulriforıııat kıııneralur ku llııııı lımıkladır.
95
_ ılııııc. 3 boyutlu görUnttl olıı~ıumıa. hala ayıklama . inceleme bölgesi scçınc. · 3J hatası dU7cltmc vb.). ı.-.ıcndiğim.le siı.ıcıııin işletimi bir kon'\old:m ~crlendirme ışlenıleri ba~ka hir korı~oldan ):tpılahilır. .ı.ı.ı.
BT' nin
Gelişimi \'t 'Jeı.illeri
Radon
l7
tekniğini
probleınlcrıııc
11) g.ulıı)amt..
ınalcnıalıkse l
Bl 'ııın ilk temel terini ortaya t..nydtı
alanında
çalışıualur
tla
ı\sıronomi
13racewell
)crçekinıi
ri.
~17
co m
ilk Bılg.isayarlı Tomogrııfi. 1969 )ılmd.ı lngilıerc'dı: '"f'lı.:cıric aııd ~ıu~icul u~lrics (EM I) Limited" şirkctıııdc çalı~ıııakıa olan Godfrc) ı-;, llcrnnsfidd :ra lıııdan gelişıirilıııişlir. Ancak her :.eni buluşın olduğu gihı hu konudat..i ı,ın;ılara da birçok bilim ııdanııııın yapnıı~ okhı~u çalışmalar ışık ıııınıu~ııır \şağıda BT'nin matcııııııil.;scl temellerinin atılm;hınn l.;aıl.ıda bulunan tıilinı ::lamları \C: yapılmış olan çalı~nıalar g.östcrilnıi~ıir.
glineşin
ınit..rlıdalga
cıııısyoııu
yaptı.
)olu) la
gorüııtUsünfın olu~ıunı lına~ıru başardı .
~67-
-, 72
ı\nıbrose
lıısıiıuıc
~lııyo Cliıı ic
Aınerika'du
l\forlcy
Lcdley (ABD)
or Rııdııılngy-·dı.: )'
Bilgı~ay:ırlı
Bc}İll
Toınoµralisı t..ıırulchı.( ABD)
-
Bilaisavarlı
-
tteli~tirdi .
nım
\'iicuı
Tomot!.rati~iııi ~
w w
'T74
\C
l lastanesi dnt!.ılıerc) 1loun~field ve
Aıkinson-
w .e
'1 -J
tekniklerini Görüntü tıııı ıııııı cpnıu:rıı rccogniıion) yineleme klınularıııdtı çalışmalar yaptı.
ilk l.linik uygıılıııııalı Bılgisayarlı Be} in l oınogralisini gcli~ıirJi. İlk Bilgisayarlı Be) in Toınognıfisi Lurularak çıılı~ma) a ha)ladı. BT ile tl)!tlı ılk ııı:ıt..alclerinı ·Hnı"h
Hounsfıcld
em
~~o
ı rccon!>lrucı ioıı ı tıtıhi prohlcın tere U) gul.ıdı tar.
} inclcnmcsi
Görüntü
rs
967
Oldcndorf. Kuhl. Ldward. Corınack 1lounsfleld
de
ll61
no
ll61-
O 1 ı..l~nuı.tında )ııpmı~ l11dut..ları çalı~nı:ılardan dııla>• Godfn!) N. >iounstleld ve Allan \1cl cod Corrnacl.; 197Q yılında Fİ7)okıji \:e "J ıp dalında 'lı:oh.:I ildülü aldılar. ilk OT' de radyasyon ka) nağı olarak gamu ı~ınları kullııııı l dığ.ırıd.ııı bir "tıiıı cıluştunılınası yaklıı~ıı.. olarn~ 9 gün sllrdli Rılgi..;ıı):ınıı 28000 dcııt..lcmi n111.:ı.. ıçın harcadıgı stlrc yut..laşıl olarat.. it..i buçuk saatli. (iününıüz.dc i~c bilgisayarlar 65536 dc:nl..teıııı çözcrct.. bır ~ııç ~ııııİ) cJc: .. . lintii oluşturabi lmc:ktcd irh:r. 97
fJT'nirı 11('.\İllı>ri
BT' ler dedektörleriniıı ve 'l'l!s illcrn ayrı labi 1irler.
X-ışın
tüplerinin
konuınlandınlnıasına
göre
co m
Nesil RT' ler: 971 yılında Hounsfield tarafından geliştirilen 1. Nesil B"I ·ıer artık Ldc mevcut olmayıp ) alıııLca kafa incclenı
no
tla
ri.
) Kesit almak maksadıyla ya lnı7 b ır dedcktör kullanılmıştır. h) X-ışııı liipü siireldi X-ış ını üreten türdendir. .; ı 1 derecelik X-ışın demetine sahip olan llip kalem tipi X-ışını üretmektedir. 1 ('ok küçük, kııle111 tipi X-ışını kullanıldığından birçok dönme ve doğrusal hareket gerekmı:ktedir. cı Bir kesit g:örünlil oeltle ed ilebilmesi için oldukça uzun bir zamana ihtiyaç vardıı (5 dakika). l lcr bir doğrusal harekeue izdüşüm için gerekli bilgiler toplanır. ~ ı Jler bir dönme harekt:tinde bir paralel itdlişüm elde edilir. l3ir tarama (görüntü) ic;iıı 1110 dönme lınrel-clı yapıl ı r.
.e em de
rs
_ '\Jesil BT' ler· 975 yıl rnda ortaya çıkmış olup hem kafa lıe111 de lilnı vücut ıaraınası nılm ıştır. 1. Nesil IlT'lerin genel ö7elliklerini aşağıdaki gihi sıralamak
Jor (Şekil 4-7}.
5-12 derecelik kiiçilk yclpllLe tip X-ışın demetine salı iptir Bir dilim görünıUnün elde t!dılebılnıc~i için birden çok dedcktör ku1lanı im ıştır. Siirnkli radyasyon vertm X-ışm tilpii kullanılmıştır. Daha geniş bir X-ışm demetine sahip olduğuııdmı birinci ııe~ıl BT' lcre göre tlalıa az sayıda dönme hareketi ne ihı iyaç
duyulnıai-tadır.
w
X-ışm
tüpilniiıı
ateşleme
süresi 20 ile 60 saniy<'
arasınd:ı
w
w
değişmektedir.
Bir doğrusal lıareh.cl boyunca hirçoı.. i/.dü~üın elde edılir. Demet geniş liği bUyUk olduğundan daha az sayıda zaman alıcı doğrusal harekete ihtiyaç vardır. Her bir izdüşiiı:ıı sırasında toplanan bilgi miktarı doğrusal hart:ket
csııasmdaki örneı..Jeım: sayısıııa bağlıdır.
99
............. :..:..:.: .. .. .•.. ... .. .. . ..• . :~:.:.ı
-
-
--....
ı.~
•
([}\ .: ~ <;. .. .. .• ...• • ..·-.. ·-.•••• .. • .
•
ri.
..••.
''
co m
• •
···:··~
"·
no
tla
•• ••
: ; . • • _2. Oteııtme
rs
..:''. .• \ .· . . ,; . .. ..... .. . \ ,•. 2. Oonmt ' " .· ı::::::>----:;::::::····~-----4~ .
em
de
'
.. ..••.. •• .... .•...•• •ı
w .e
~
Şekil
4·6 1. Nr•al
.·...
.•
..
••
•• • ••
•
• ••
Brııiıı ~rıhşın~ prcnsibı
w w
1. N~·-.il RT"fcr: 1977 ) ılınd:ı kııllanıııın giren 3 Nesil B l "lcı halen J..ullanılmakta olup bu B l 'lcrin genci 6zctliklerini a}llğıdal.:i gibi ~ır;ıl;ım.ıl.: ıııüıııküııdüı (Şekil 4·11). aı X-ı~ııı tiipii ~2 dcrccclil.; )cipaıc tipi dcınck :.;ıhirıir. h) <,'oJ.. ~a~ ıda dedı:J..ıöı hilliin ~ dpuzc ılcıncıi kapsayacak hı çimde .> crlcşıirı im işı İr. ~ ıı., hıç iııı i ndc dilıcn lc:nen dcdcJ..ıi"irlcri ıı 'i:t) ıs sısıı:ındcn si,ıcmc foıl.lılıklar göstı:rıııcktı:dır (JSU...768 adet).
1011
.,. t
c) Gcn.:llil..lc d:ubc tipi. ha/en de siirel..li tip
r:ıdya.s~on
ilrctcn
.\'.-ışın
tüpü l..ull:ınılınaı..ıadır d) Doğrusal harel-.cıe İIHİ) nı; ohııa) ıp yalnıLca
oldu~ıından işlem hı11
.> rıı..sd:ıir
dönme hareketi gcrel..li Dönme 240 \c~ a 360 dcr\.'Cclit..
değişıı.. hı1larda olabilmcı.ttdir.
co m
c) 0.7-14 sani~c ar:ı~ında dcği~cn ı..ıs:ı aıc~lcıneler kullanılmakıadır. t) Air i1diişiimdc dcdcktlir sa}"' l;adar bilgi elde edilir. g) l1dU~iiın s:ı)'ı~ı. her hir t;ırmn.ıdaı..i hilgi ~a) ı~ına bağlıd ır .
-
..................... ...-:".... : ;
ri.
~· .
t.
no
.,
tla
... ............. ... ...... .. .. .. ..... . .. ... ... ... ..:· ·: .. . .: ..
rs
. :--.
de
.. •. .. . . . ..··········· ........ .....................
..
;
.......................
......... ...... · ·ı:· ,::·
•
......• v
........... ~·
w w
w .e
em
..................... ;,,, ... ,.
...
ı
''
''
Danrrw
ı ÔMM
'
A .
\ \
8 /i\
\
1
1
't
. ..
...
... ..
=:-:-
c
... .... .....
....
. . . ............. ... ~ekil .ı.7
2 Nc.'MI lll" krin
çolı~nı.1
pn:nsihi
1o1
,,
,;
,;
,;
,,.
,. .,, .,,.
----- ----
.... ........
.... ....
,;
,,
''
'
''
co m
,
'' ''
I I
\
\
1 1 1
I
I
I
1 1
t
ri.
ı
''
tla
''
\
\ \
de
''
' .... ....
em
''
rs
\
''
1 I I I
no
1 1 1 1
I I
,,. ,;
,;
,;
,;
,,
I I
4-11 .t !\'esil BT nm çtth~mn prcıı>ibi ı>onnıc -.;ı.u 111nıı11ı: ıcı.ı ıer'1nc
1ar.ıma-aç1>; 240' ılc JtiO~ arasında
w .e
Şekıl
1 1
w w
4 '~sil B l ' lcr: 19"7 yılında ı..ullanılmayıı ha)laııaıı -1. 'Se~il Bl ' lcr halen kullanılın;ıkt;ı o hu nesil B f"leı ın ö1ctıiı..lcrini :ışağıdaı..i gihi ~ıralamak ınil111kündür (Şekil 4a) (icııı) )Clpıue şcklındc X-ı~ın demetine sahiptir. b) Ocdcı..t~r diLisi tarama alanı clratinda, ~ahit ı·aıİ)cıtı:-dır. Tt: dcdcktürlcrin içinde dilncr. Ocdekıör say ısı 4:?-1 ile :?-100 ora sı
102
dcğı~ıncı..tedir.
c) Sürekli rıtd)asyon )'ll)ıın X-ı~ın tüpü ı..ullanılnı:ıl.tadır. d) Yalnııca dönme harcl.cıi g.crcı..ti olduğundan t:ıraına zamanı old· kı-adır ( 1-1:? saniye).
1 1 ı,
c)
B ır i.alüşilnı. yclpı11e Jcrııctının içın( gıreıı edilen bilg,ilcrdcıı olu~ııı
dedektörlcrden elde
1) Yelpaıc demeti, doğrudan hesaplama mak~adı) la kullanılamaz.
Dönme
Ters fan
w .e
em
de
rs
no
tla
ri.
Ring dedektör dizisi
co m
Ka) nak )elpaıc dcnııııi. ters dcdektör demeti haline çe\rilir.
w w
Kaynak
'
fanı
DördOncO nesil prensibi Şcl..il
4.9 .ı. l'\c,ıl BTnin çalışma prensibi
~esil
BT'ler: CJ77 yılında Mayo Cliıı ı c'de gcliştirılen 5 Ne~il BT.lerde tarama lıı.wıı ırmak için daha çok sayıda ı.Jedekıör ve >.-ışın lüpU kullan ı lmıştır. Bu nesil fer kalbin harckeıleriııı ve iiç boyutlu görllııliisiiııii elde etmek maksadıyla ~tiri lm iş olup gllııOınUnh: pek fozla kullııııılınamnkt:ıdır. 103
SpiraJ(Hclil..;ıl)
BT:
.ı.2.3.
co m
G iinümüL
Başlangıçta )alnııca
!..ala
\C
bt:) in
ıaraınnlarıııda 1..ullauılan
ıuın 'iil'Ut tarnrn;ılannda kullaııılmıl?tır
Dl
Onıurgıı
w w
w .e
•
em
de
rs
no
tla
ri.
Glinümüzdc i~c BT"ııin kullanım alanı her gcçım gün artmakt•ıdıı. [, ha~ııım:lcrdc Radyoloji Döhinı lcrinin \ ~'-!!-.:çilmc7 biı· ııın ı koyııııı ciha. olınu~tur. Avrı~n isıendiğ.iııJe rad) cıtı;rnpı planlaması makı.adı> la ku llaıı ı labil ir. Genel olarak RT. 1-.afo. boyun. göğüs. karın. pdvı~ ~e vilcudun di,;, uııını ı larının im:clcıııııesi maksadı) la kul laııılır lııcı:hmeıı hülgcdt!! anoımullik l crı dııha iyi gördıilınck maksadıyla bazı durumlarda Bal) um ~lı:glumint! Diatrizoaıe içeren konlrasl maddeler kullaııılımıktadır JQ79 yılında ·Socieı~ !ur B,"Jdy lompuıed 1onıograph} ·-. ··,\meric Jourııal of Rocnıgcııology" de 131' ıncclcıncsi yapılması gereken lıöhimlı:r \ c, h•ısıulıklur içın yeni kurnllıır yayın lannı ışı ır Bunları konu başlıkları olan.ık aşağıdaki }ek ilde ö1.cılcım:k mümkilııdUr: • Karaciğer ve safra sisıcmi • Sulrn k.ıscsi • Dnlak • Pankreas • Bi\lırı:klcr \C adrcnallcr • Rcıroperiıoneunı • Pelvis • Kollar\ c bacaklar • Gö!lii~ bölg.esı • l\.,ıfa \ c: be) in incı:lc:ıneleri • Kalp \'C k:ııdiytıl(ljik tc:tkikl\!r
•
L) ınphonın
BT'lcrde bu ıcıkiklerdcn kafa, be) in, karın \.h. \=Ok kull,111ılanlar ıçin hazc protol.ollar me\euı olup rad)olııJı uzmanına büyük kolaylık :.ağlanıaktadır.
1O.J
co m
.1.3. BT' nin l\1ntcmııı ik'l.~I Temciler i B r·dc nınnç. vUcuduıı lwr bir tarafından (360 derece) g.eçcıı X-ışınlarıııııı _ ıllamas ıyla omıııı lı olarak ekle cdilen 11,dü)ümlerdcıı ~ licudıııı ke~iı x ııiislinil
4.3. 1.
ri.
Bu yöntemde peş peşe )al..la~ıırm;ılar yapılar.ıl\ matrisin ckmaııları ha.;it •cınaııksel işlemlerle hc-apl:ıııır. Yakla~ıınsısl )önu:ınler arasında:
tla
• Cebirsel ) ını!lenıc Tekniği (CYT). lı\lgcbraic Reconstrııdioıı Tcchniquc) • Yakla~ımsal F-ıı KOçllk ı...arcler Tcknil1i (ltcrativc Lcası Squar.:
no
Tcchnıque)
• Aynı anlı Yaklaşıııı~al Yinclcıtıe Te"niği (Sinıultaneous lrerativc Reconsırııcıioıı l'cchrıiquc) sayılabilir
rs
IJu tekniklerden Ccbır~cl Yineleım: Tckııiğıııi (CY1) aşağıtlakı şel..ilde :-.:ılcnıc" nıünı"ündilr (Şel..ıl 4- 11).
de
Bu yöntemde bıış lııııgıçtıı mntrisın bütün cle111ıı11l;uı ~ıf'ır kabul cuilereh ~ıdaki denklem yaıdıını ı hı peş pc~e yn"la~ımlar yapılarak matrisııı gcıı,:ek "rlcri hesaplanır. t..
IJ
:?ada:
"f'' k
em
gl f'fT = fq + 1
'i
1
~
(4.1)
w .e
licsııplanacak
'
eleman
Yakla~ım s:ı) ısı
w w
[:teman
sayısı
Ölçülen izdüşüm
~ t ' · Yinelenecek eleman dcğerlcriııın ıoplanııdır.
105
co m
,
de
•
rs
no
tla
ri.
1 Matrl$
...
'" 111
,' '
'
'
,,' ' ,'' ,,
,
em
"'
,
w .e
256
,'
,----------------·- -
'
•• • ---, /
f-~~~~~~~~~~~~--' '
, ,.-..
w w
,
106
,'
,.. ·~
,,
.
,'
,
-ı
,, '
1
I
,','
Matris
, ''
,,
"'
Ş~kil 4- 10 GörOntllnOn nıntris biçinıınd.: olu)lurulması
lo
• d •ı
• lo • e
•
111• 1/d • ln(lo/
d
12,. ı ı • e •,
1/d •in (11 / lz)
d
~
ııus= 1/d •in (I254 / l25s)
no
1255 • 1254 • e •ıu
tla
ri.
ııza
Iıl
co m
ıı
d
11na• 1/d • in (1255 / J)
rs
.e em de
1
I • 1255 • e ~n•
!it a 11• + 111 + ... + jltH + 1-\tH
•
- • d • in (lo/ I 1) + 1/d • in {I ı / 12) + ... + 1/d • in (1254 f l25s) + 1/d • in Uıss I 1) c c1/d • (ln(lo/ !ı)•ln{lı / J:ı.)+ ... +lnl12S4 / l2ss)+lnCI2sslnl =
.. ııd. (ln(lotl)
lo
l/d • ln(I,I!)
1
w
w
w
1!it•
Şeh.ıl
·l· ı 1 Dokuların çogurma
lrntsa}·ılannın hesaplnnması
107
1
Hounsfl~ld
5 .'_
birimi (HU)
co m
~10 ~
-·
D ......
tla
~
-
--
~
...
no
-
rs
§]
ri.
~
ff•
1·•
.e em de
1-ıoo 1
1-2001
............
...
-
1-3001
w
w
w
1-4001
Şekıl ·1· 12 Dokulnrın 1lounslield birınıi cinsinden degerlcri (Kaynak 31 ~
108
KESiT ALAN
1ı/
(HESAPLANMIŞ
ELEMAN)
ı--- l / tOLÇÜLMÜŞ
Şekil
Şel.i l
4-14'te 2 x 2'1ik
ri.
HER SATIRA N ELEMAN - - - . . /
4-13 Cebirsel yineleme tekniği bır ı ııatris
için
crilmiştir.
Bu
CYT'niıı uygulanışı
örnek
ol::ırak
f
"
"' 1
N
f.q ,,
I, f\~I
.e em de
ı~ ı
no
Toplamsal (Additive) CYT deııilmel.ledir. Nlaıris elemanlarını biçimde Çarpımsal (l\tlultiplicali\'e) CYT ile de hesaplama!. ıııUnıkliııdür.
rs
nı
tekniğe
tla
~--
IZDUŞÜM)
co m
1'""""-'--'-._.__.__._~.._...._.-ı.....ı......ı_.L-4
Bu yöntemlerin çok
~ıa payı kalması .ı.3.2.
yavaş olması. peşpeşe
birçok yakl aşım gcrekıirmesi ve nedeni) le güniinıüzdc bu yöntemlerden vazgeçi lmiştir.
Analitik Yöıılcmler
.ı.3.2.1. İki Boyutlu Fourier Dönüşiim Yön remi
gibi ı yönündeki tek bir izdüşiim, Merkezi Kesi1 coremi gereğince aşağıdaki gibi bir çi:.rgi integrali olarak tan ı mlanabilir. urada f(x.y) iki boyutlu bir fonksiyon. F(u. v) ise onun 2 Boyutlu Fourier
4-l S'de
gösterildiği
w
Şekil
w
w
>ni~ümiidlir.
g(y)=
Jf(x,y)dx
(4.2)
f(x.y)'nin
Foıırier Dönüşümü a l ınırsa
F(u, v) =
JJ f(x,y). e· 12 1"'·" Y1dxdy r.
(4.J) 109
1
1
13 /
f,=5
f2=7
fı=<ı
f;= 2
o
o
ı
1
o
ı-
12
8
co m
9
Dikey l ş ınlar
ri.
J1
tla rs
de 4.5
em
5.5
w .e
55
w w
ıo
.ı .s
-
-
10
5.5
Yatay
I ş ınlar
·•-55
11-10_6<
J, - •. +
10
··'
ıf =5 5+ ıı -ıo =-1.5
• ;;
•
=·l.:ı
2 12-111
,
+
=5.5
8-10
,
•• =.>..)
Köşegen Işınlar 7-10 =5 2 '-5- 13-10_7 l 1 - •..)+ ı,·=6.5ı-
-
'.>
1
4.5
3.5
;, = 3.5+
.,
.ı~
J, = . Ş.:1- il 4-1.J
11o
'l ~
ıJ·•~+
10
"-ı------.-----r 6.5
, -
9-0 J: =J.' cll+-.,=4.5
o
o
o=
11 -
;'-;'=ıı+ 1 1
o
no
7
7-10 '.>
ı:ı-ıo
+~
=2
- =6
2 \ 2 lık !lir m.ıırı~ CYT'nin U) gulanması
:5.j
F(U, v).
f (f f(x.y)ux).c- 1ı"'\dy =-r{g(yl}
( 4.4)
(g() )niıı l·nurier diiııüşünıli)
co m
y
y
,. 1
Flu,
.ı
ıcorcmi g.enclh.:~tircıcı.. Şc!..ıl
4 l 6'd:ı
gösl
herhangi bir O
no
Bu
tla
ri.
u
_.,, ve R iıdllşliın cı..scııı için U)guladığımııda :ışağıdal-.i mııtcnı::ıtil-.scl
rnilllcrlc F(u,\ )'nııı 1er..
~·ourıcr Dönüşümünii
d
ınaırıs
münıklıııdiir.
rs
cnıaıı lıırının dcğcrlcrıni
alarak f(x.y}'yi yani
.e em de
ff f(x.y)o(xCosO + ySiııO- R)dxdy
g11 ( R)
(•l .S)
ıa~
=
fJf( r, ~>o[ rCos(0 - <ıı) - R]. rdrd
(4 .6)
oo
ikı·bo}ulhı
Fouricr
DönUşüınü alınırsa
(4.7)
w
w
w
f(:...y)'nin
Kuıupsal "-oordinatl:ırda
burada u "'pCo-.p. \
rcu.\·) = F(p.Pl ise.
pSınP
F(p,~) =JJ f(x.y)c Jlrpt•l'odhy~
'11
dxdy
1-(p.p) =jjj f(x.y)ô(xCosp + ySınP- R).e·ııı:ııRdxdydR
(4.8)
(4.9> 111
r(p.~)=
JlıtııR
J g11 (R)c
(4.1 O)
dR
F(p. lı) = •F1{g11 ( R)} r(u.\ )'ııin
ih.i-boyuıhı Tı.:ı-:ı l·ourıcr Dönüşiimil alınırsıı
= JJ F(u, v)ı.: 1 '" ,.., ... dudv
co m
f'(:\,y)
(4.ll)
(.J.l'.!l
1•
=Jd0f f(p,0).ı.:J2ıır(,ı.mıı-ı<.i.O pdp o
(-1.1.1)
1)
de
rs
no
tla
ri.
•
;!ÖStcriın
em
Sekti 4-16 iki boyutlu fonk~i:roııun İLı.IO~Omü ve iki bo\utlu rourier bölgesi .ı.3.2.2. Geri İzd üşüm ( ll:ıcl.. Projcction) Yön temi
BT' lerdc İki-Boyutlu f uur icr l>füıUşüın Yönleıniııiıı bırço" yaklaşıırmal. • ktıorı.liııaı dönlişümlerı \C iki 13oyutlu Ters roıırıcr Dönüşiiıııü gerckliıınc
w w
w .e
nedeniyle )Cl1İ bir yöntem ıır:ııınıış ve Geri izdli~Unı Yöntemi bulunnıu~tll.' Ş.:1-il 1-17 bu yöntem \ardımı) la göıiintü olu~llırulma>ıııı gösterrnekıed:ı ,\~nı;tıda ise bu yöntemın ınaıcnıatiksel formulasyonu 'eri imiştir Bilinmeyen bir yoğunluk bo) unca ölçülen bir İ/.dü~iinıiin ter:; izdüşünıU
r
J
btt(x.y)= g,,(R)S(xCos0+ySin0- R)dR
(4 ı.ı,
l
l ler yöndeki bu
iLdiişUmlcıi ıoplıırsak:
n
fb
(.\..y)
=Jb ()
11'.!
0 (x.y)d6
(4.ISJ
J -J
' = dO g, ( R )ô( '\Cll'>Ü t ySıne- R)dR
(4.l<ı)
o y:ı tcrMcn ) .11'13}3Cllk olursak, yııni lltl'fkczde hır delta fmık~İ) unu l Ô(r )lıtr)
l..al:lul ederek bunun
:•- o(Rl
g 0 (R)
=Jf
nR
oo
i1d11şümtinCI bulalım
.
co m
1 uğunu
ô[ rCo~O - O)- R}rdrdQ
(4 .17)
ô(R) • =J dô =o(R)
(-1.18)
it
ri.
(j
hir dch.ı tonksi)oııunıın i1düşiiıııü ô
Bu ıklıa
z
tla
Y:ını ıııcrkc1deı.i
-
o
-
• ()
bulunur.
em
w .e •
w w
-
de
geri iıdü,iiınd..:n. görilnHi) il) ı:niJcn olu~rurahiliru~
ı;b(p.0)=
(ıki
bll)Utlu
F(p.0) p
Buruda - '.>c -hayal l·tkbi"
l.;aılanma)
'4.20)
(4.~11
•
1 • r
O=-') +
(4.19)
de
=-r Bııı:ıdan,
1t
rs
Jô[ rCos(a - 9) }.19
no
hb (rl = Jde j ô(R~[ rCo~o -c;ı)- R]dR
lhlıırrıng cflccıı
denir \c göriinlü)ı.: ıılan ı.:ıı.ısı
_ı..ıl
4-17'Jc olu}tıırulan gilrilntıldc nçıkcıı ı;örlilmckıedir. Burada ıncrkcıJc bir "C çıkması gerekirken .:trafıml:ı gölgeler oluşm:ıktadır
11 J
.ı.3.2.3. Süıgcçllcnmi~ Ter~ İzılUşüm Yiinteıni (Filtcrcd Bııck Projcctiuıı
Tcchniquc) 13unııla mııaç. gı'lrllntOdcki lıı:ıyııl cıki~iııi 11nııdan k:ıldırmakur. Ou moksoıla
.
-
ile uörünıo cılu5ıuru lur.
co m
İ7düşünı yönıcnıi
Geri
lzduşllm
3
no
tla
ri.
Geri ltdılfOm 1
Profll
.e em de
rs
o
w
w
w
Nesne 1 - - - - /
!)ekil -l-17 Geri
114
iıdllşüın ) önıcmı) ı.: gllrünın <>luşıurulınası
f (x.y)
. =J
-
d0 JF(p,0)c 12 ıq>'r""1 ~~'· 11 »l dp
o
-~
"'
f(x,y)
(4.22)
~
=Jdef F(p.0)eı2ırıı(,cooıı.,sinaılrlctr o
(4.23)
-
ri.
co m
(4.24)
..(x.y) =f d0 f '.7·" f1'" {g (R)}IPl~(xCos0+ySin0- R)dR 1 0
-~
(4.26)
no
o
1
tla
~
ıdlişlimil a lı nır.
izdüşümü aşağıdaki
gibi yeniden yazı l abilir.
w .e
em
:ieri
de
rs
4.3.2A. Katlannrn-Gcri :izdüşiim (Co n\•olution-Back ProjecHon) Yöntemi Rilındiği gibi Fourıcr bölgesinde çarparak ~uzgcçlenıe. ll/.ay bölge!\inde :nmaya karşılık gclme"--tedir. Aşağıdaki formül lerde belirtildiği gibi hayal ,ıııi ortadan kald ırınak maksadıyla. iLdüşüm önce Şe" il '1-18' dt: gösteri ldiğ.i katlanma fonksiyonu ile katlanır. daha sonra Şekil -1-19"da belirtildiği gibi
Eğer
w w
katlanma fonksiyonu, (C(R)). - (hayal etkisini) orrnda11 r ı.Jc seçilirse. görUntii aşağıdaki gibi oluştunılııbilir
fıx, y) =
dR)='F
J d8 J(g (R) * c(R)]8(xCos8 + ySinfl - R)dR
(4.27)
kaldıracak
~
11
o
(4.28)
-
'{IPI}
(4.29)
115
2(c.~ ·4rr 1 R')
(e 2 +4n:
(4.30)
R )'
co m
Bu foııı..sıyoıı (coı1\ olutİllll fum.:ıion) ı..ullunılarak katlanma ve geri izdüşüıı:: ile görüntli oluşturıılnınsı Şcki 14-19"dıı gö~terilmişıir.
Kaydırmıı
..
.. ••
••• ••• • .• •'' • ''
..
••
•• ••
:l-r:
~;·f. 1 '.,.:
.. .
tla
••
ri.
.•••• .....
K•llanm• Fonksiyonu
•• ••• •••
.1-ı: --~1
ı . ; ,-;:, ,.., ,',. .,, •. , ı' ,,.#, ,,,, \111 \ili,,,, ""
"'{
!
\li'
!!
~j
""
no
!!
Bitlt
w w
w .e
em
de
rs
B•t l angıç
Katlarurut ~duşom
S.:t..il 4· 18 ı.:aıl.ımna
i~lcnıı
.t.3.3. ;\1a tcm:ııik.,cl Çöı ü nıl~·riıı Kllr~ ıl~tınlması Bu ) öıııemlcrdcn (. 'Y 1 daha önce belirtilen nedenlerden dolayı ilt.. ı Bl 'terde kullanılmış \C bırakılını~tır iki Ao}utlu Fouricr Dönüşüm Yöııtcıı Sül"_gcçlenmi~ (icrı lıdü~i1111 Yönıemı birçok yaı..laştırınııl:ır ve koorı
dönüşiinıü gerektirdiğinden ı.amnn nlıeı yöntcııılerdır.
l l6
Geri İıdll)üın Yöntcmimk ise hayııl cıkic;i nedeniyle görüntü kıılitc'i İ) i .,ıldır
G!infııııüı ~!im
BT'l.:rinde en
yn)gııı olanık kullanılan )Önlem
Katlanma
Yöntemidir.
•
profıl
ı--"
rs
Ka~ınmıt
no
tla
ri.
•
co m
Bu )Öllleınlcrden haşl\a ~eri A\·ılıın Yöntemi, Quadrati..: Optiıni.aı~)on ıcıni, \ h. yönıcnıler de ınc\ cuııur.
w w
w .e
em
de
Ntını
~dal 4-19 Katl:ınm:ı
o
\O:
Gen l1d~Om YOnıemİ)lc görünlfi ol~turulma;ı
117
4A.
ırı
.ı...ı.ı.
BT' nin
'de
K:ırşıla~ıJan Sorunlıır Kı.,ıtlıımıılnrı
Gtlııünıüıdc yu)gın olanı!.. l..ull;ınılmusına rağııwıı BT.nin bir tnkı:
mcvcuuur Bunların içimk en üncınli olanı tarama csnosmda ha-.ıaııın alınış oldu, radya!>yondur. Bir DT tanıması c'ııasıııd:ı hasıa. normal bir röntgen filmi çd. ı c~nasında aldığı dotdaıı cırtal:ıımı 1O kat daha foıla rndyasyona marul kalır BT'lerdc hataları diiıcltmcl.. için (demet g,üçlendinne. geometri!.: hatal lıarekct hataları. dcdektör hataları , 'b.) ba11 m.ıtcmaıil..~el işlemlere l..ıılibrasyon ölçllmlcrinc gercl.. duyulduğundan iş km hızında atalmalar olur. A)rıca BT'den elde edilen giSrüntülcr Jokularııı )alnuca anatomi!.. yapıl haU.:uıda bilgi v..:rdiğimh:n bn11 ha.,ıalıkların ıı.:~hı5tnde sistem yeter
ri.
co m
1..ısıtlamalan
kalmaktadır.
X-ışıııının
Uiyulojik Eti.ileri X-ı~ııılarının vllcut lılıcrclerı i'ıL~·riııdekı ıarnrlı etl..ilcri tıLun 1aman biliıımel.tcdir.' Bu ctkılcr d•>~rudan do?. alan şahısta kısa veya uıun sl\ıı; görillebilcceği gibi. birl..uç 111.:~ıl ikrıdc de gl\rlilebilir. X-ışınuıııı biyol cık ileri. BölUın 2.1O\la3) rıniılı ol;ıml.. ;ııı l alılmıştıı lrıısan vücudunun hU)-lll.. hıı bôliiıııü (llıO)'daıı meydana gelmektedir. Xsuyıın iyonlaşmasına (l li
.e em de
rs
4A.2.
no
tla
Günümtizdc B 1 ·nin htı dcı.ıı\'antajlarını ortadan kaldır.ın Maııy ü ReLOnaııs (1'.IR) sistemi gcliştirılnıişıir l\ncak tcşhi'>tc her iki cihalın 1.ullaıı yerı forl..lı olduğuııduıı 1\.1R' 111, B l.. ıı in yerini alacıtğı düşiinülı.:meı..
olmaktadır.
Aşırı yü~ek do.1da olınan X-ışıııı toplu illüınlerc ııedeıı olabilmekıcdir.
w
w
w
~ormal bir BT tarnnı:ı-ı sırasında alınan r.ıd) as) •m mil.tarı müsaade ed sınırlar ıçcrisiııdcdir. .ı.s.
Sonuç l ıpta. dığcr bilim dallarında olduğu gibi fo)da malı) et analizi yap sonuçta insan sağlığını ilgilendirdiği için. !..ola} olma) ıp çok a~ rı düşiinnıeyi g.crtktirır.
Diğer t:.ırallan. tıbbı si~teınleıiıı malı)cl!.:ri. işletme
ve bal..ım o giderleri hastanelere bll)llk nıolı yükler getirdiğinden bu sistemlerin olamk ~ullunıını mtıı11ı..n11 olamnmaı..ıodır. ı
1ıs
CTRL + F ile arama yapılabilir - (%90 başarı)
