ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ BAZI FLOROSKOPİK İNCELEMELERDE HASTA ve ÇALIŞANLARIN ALDIKLARI RADYASYON DOZLARININ SAPTANMASI Gökçe BERKMEN FİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ANKARA 2006 Her hakkı saklıdır

2 Prof.Dr. Doğan BOR danışmanlığında, Gökçe BERKMEN tarafından hazırlanan Bazı Floroskopik İncelemelerde Hasta ve Çalışanların Aldıkları Radyasyon Dozlarının Saptanması adlı tez çalışması 01 Aralık 2006 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. Başkan :Prof.Dr.Çelik TARIMCI İmza: Üye :Prof.Dr.Doğan BOR İmza: Üye :Doç.Dr.Bahar DİRİCAN İmza: Yukarıdaki sonucu onaylarım. Prof.Dr. Ülkü MEHMETOĞLU Enstitü Müdürü

3 ÖZET Yüksek Lisans Tezi BAZI FLOROSKOPİK İNCELEMELERDE HASTA ve ÇALIŞANLARIN ALDIKLARI RADYASYON DOZLARININ SAPTANMASI Gökçe BERKMEN Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Doğan BOR Bu çalışmada, ülkemize yönelik referans doz seviyelerinin saptanması amacıyla, bazı floroskopik incelemelerde hasta ve hekimlerin aldıkları radyasyon dozları belirlenmiştir. İncelemeler 4 farklı departmanda bulunan farklı sistemlerde toplam 151 hasta ve 5 hekim için gerçekleştirilmiştir. Her departmanda hasta dozlarının belirlenmesi için farklı teknikler kullanılmıştır. Bu teknikler film dozimetresi, termolüminesans dozimetre, dozalan çarpımı ölçümü ve retrospektif yöntemlerdir. Hasta dozuna etki eden tüm ışınlama parametreleri eş zamanlı olarak incelemeler süresince kaydedilmiştir. Böylece doza etki eden teknik faktörler belirlenmiştir. Hasta ölçümleri ile eş zamanlı olarak hekimlerin aldıkları radyasyon dozları da ölçülmüştür. Bunun için, termolüminesans dozimetreler kullanılmıştır. Ayrıca, hekimlerin belirli bir süreç içerisinde yapabilecekleri maksimum inceleme sayıları belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar literatür değerleri ile karşılaştırılmıştır. 2006, 95 sayfa Anahtar Kelimeler: Termolüminesans dozimetre, hasta ve personel dozu, etkin doz, doz-alan çarpımı, retrospektif yöntem, floroskopi, ortopedi, radyoloji, üroloji i

4 ABSTRACT Masters Thesis PATIENT AND OCCUPATIONAL DOSIMETRY IN SOME FLUOROSCOPIC EXAMINATIONS Gökçe BERKMEN Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Engineering Physics Supervisor: Prof. Dr. Doğan BOR Radiation dose received by patients and staff have been measured for some interventional fluoroscopic examinations. Our results will be used on the initial reference values of our country. Examinations have been carried out at 4 different depatrments using different systems for total of 151 patients and 5 physicians. Different dosimetric techniques used in patient dose measurements at all departments. These are film dosemeters, thermoluminecance dosemeters, dose area product measurements and retrospective methods. Patient and staff doses have been measured simultaneously and technical factors which effect radiation dose have been recorded out?. This enabled us to see the effect of exposure parameters to patient dose. Maximum patient number that each phsyician should examined in a day were determined from the occupational dose limits. Obtained results have been compared with the ones in the literature. 2006, 95 pages Key Words: Thermoluminecance dosemeter, patient and staff dozse, effective dose, dose-area product, retrospective methods, fluoroscopy, orthopaedics, radiology, urology ii

5 TEŞEKKÜR Bana araştırma olanağı sağlayan ve çalışmamın her safhasında yakın ilgi ve önerileri ile beni yönlendiren danışman hocam, Sayın Prof. Dr. Doğan BOR (Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi) a, katkılarından dolayı Araş.Gör.Turan OLĞAR ve Araş.Gör.Tolga İNAL a, çalışmamın klinik aşamasındaki bilgi ve birikimlerini benimle paylaşan Sayın Prof. Dr. Mut ŞAFAK, Sayın Prof. Dr. Tarık YAZAR, Sayın Prof. Dr. Selim KARAYALÇIN, Sayın Doç. Dr. Hakan KINIK, Sayın Doç.Dr.Kubilay ÇINAR, ve Tek. Selahattin Uyar a, benden yardım ve desteklerini esirgemeyen sevgili arkadaşlarım Elif ÖNAL, Ayça ÇAĞLAN, Oya AKYOL, Feryal ÇAKIR, Sinem BAYRAK, Ayşe Nur SOLMAZ, Onur EDE ve Sibel GÜNGÖR e, benden maddi ve manevi desteklerini esirgemeyen, tüm kararlarımda ve zor günlerimde yanımda olan annem Sayın F.Filiz BERKMEN, babam Sayın Doç.Dr.Ferhat BERKMEN ve kardeşim Sayın Ece BERKMEN e sonsuz minnet ve teşekkürlerimi sunarım. Gökçe Berkmen Ankara, Aralık 2006 iii

6 İÇİNDEKİLER ÖZET...i ABSTRACT...ii TEŞEKKÜR...iii SİMGELER DİZİNİ...vii ŞEKİLLER DİZİNİ...viii ÇİZELGELER DİZİNİ...xi 1. GİRİŞ KURAMSAL TEMELLER Floroskopi sistemleri X-ışın jeneratörü ve tüpü Görüntüleme sistemi Otomatik parlaklık kontrolü Görüntüleme Yöntemleri Floroskopik görüntü Radyografik görüntü Radyasyonun Biyolojik Etkileri Deterministik etki Stokastik etki Hasta Dozimetrisi Organ dozlarının saptanması Etkin doz Hasta Dozu Ölçüm Yöntemleri Doz-Alan çarpımı (Dose-Area product, DAP) ölçüm yöntemi Giriş cilt dozu (GCD) ölçüm yöntemi Giriş cilt dozunun Hava Kerma dan bulunması TLD ile giriş dozu (Giriş Cilt Dozu,GCD) ölçümleri Retrospektif yöntem Radyografik film Personel Dozu Ölçüm Yöntemleri Yapılan Klinik İncelemeler Gastroenteroloji bölümünde yapılan klinik incelemeler ERCP (Endoskopik Retrograd Kolanjiyopankreatografi)...18 iv

7 PTK (Perkütan Transhepatik Kolanjiyografi) Ortopedi bölümünde yapılan klinik incelemeler Üroloji bölümünde yapılan klinik incelemeler PCNL (Perkütan Nefrolitotomi) Radyoloji bölümünde yapılan klinik incelemeler Tek ve Çift Kontrastlı Kolongrafi Özafagus Grafisi MATERYAL ve YÖNTEM İncelemelerde Kullanılan Sistemler İncelemelerin Sınıflandırılması Performans Ölçümlerinde Kullanılan Test Cihazları Hasta Dozu Ölçümünde Kullanılan Dozimetri Sistemleri Film dozimetresi kullanılarak yapılan ölçümler TLD kullanılarak yapılan ölçümler DAP metre kullanılarak yapılan ölçümler Retrospektif olarak yapılan ölçümler Hasta Dozu Ölçümünde Kullanılan Dozimetri Sistemlerinin Kalibrasyonu Radyografik film kalibrasyonu Termolüminesans dozimetre kalibrasyonları Personel Dozu Ölçümünde Kullanılan Dozimetri Sistemleri ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA Sistemlerin Performans Ölçümleri İncelemelere Göre Hasta ve Personel Dağılımları Hasta Doz Ölçüm Sonuçları Gastroenteroloji bölümünde hasta doz ölçüm sonuçları S1 Sisteminde kullanılan dozimetrik tekniklerin karşılaştırılması Ortopedi bölümünde hasta doz ölçüm sonuçları Üroloji bölümünde hasta doz ölçüm sonuçları Radyoloji bölümünde hasta doz ölçüm sonuçları Personel Doz Ölçüm Sonuçları SONUÇ...77 KAYNAKLAR...84 EKLER...91 EK 1 Hasta formu v

8 EK 2 Hasta formu EK 3 Hasta formu ÖZGEÇMİŞ...95 vi

9 SİMGELER DİZİNİ AP DA DAP ERCP GCD GG HK HVL kvp LiF LAT LLAT RLAT ma mas ODM OHM OID PA PCNL PTK TLD Ön-Arka Projeksiyon Dijital Anjiyografi Doz-Alan Çarpımı Endoskopik Retrograd Kolanjiyopankreatografi Giriş Cilt Dozu Görüntü Güçlendirici Hava Kerma Yarı Değer Kalınlığı Kilovolt tepe değeri Lityum Florür Yan Projeksiyon Sol Yan Projeksiyon Sağ Yan Projeksiyon Miliamper Miliampersaniye Odak noktası-deri Mesafesi Odak noktası-hava Mesafesi Odak noktası-iyon odası Mesafesi Arka-Ön Projeksiyon Perkütan Nefrolitotomi Perkütan Transhepatik Kolanjiyografi Termolüminesans Dozimetre vii

10 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1 Floroskopi sisteminin şematik yapısı...2 Şekil 2.2 Görüntü güçlendirici...3 Şekil 2.3 Yüksek dozlardaki ışınlamaların bazı sonuçları...5 Şekil 2.4 Doz alan çarpımının şematik gösterimi...10 Şekil 2.5.a. Tek kristal yapıya sahip katının enerji bant diagramı, b. Radyasyon ile uyarılan kristalde oluşan elektronlar ve hollerin tuzaklanması, c. Isıtma sonucu yeterli termal enerji alan tuzaklanmış elektronların daha düşük enerji durumlarına dönmeleri halinde ışık fotonu yayınlaması...11 Şekil 2.6 TLD okuma sistemi...13 Şekil 2.7 Retrospektif yöntem ölçüm geometrisi...14 Şekil 2.8 İki yüzü emülsiyonlu bir filmin kesit görüntüsü...15 Şekil 2.9 ERCP işlemi...18 Şekil 2.10 İlizarov yöntemi...19 Şekil 2.11 Böbrek taşı...20 Şekil 2.12 Baryumlu kolon filmi...21 Şekil 2.13 Baryumlu özafagus grafisi...22 Şekil 3.1 Işınlanmış radyoterapi filmi...27 Şekil 3.2 Film dozimetresi ile doz ölçüm düzeneği...27 Şekil 3.3 TLD okuyucusunun zaman-sıcaklık değerine göre davranışı...29 Şekil 3.4 DAP metre ile doz ölçüm düzeneği...30 Şekil 3.5 Floroskopi ve radyografi ışınlamalarının bilgisayar kayıt görüntüsü...32 Şekil 3.6 Ortopedi bölümünde retrospektif ölçüm geometrisi...33 Şekil 3.7 Üroloji bölümünde retrospektif ölçüm geometrisi...34 Şekil 3.8 Ortopedi bölümünde elde edilen kvp ye karşı doz hızı grafiği...34 Şekil 3.9 Üroloji bölümünde elde edilen kvp ye karşı doz hızı grafiği...35 Şekil 3.10 Radyografik filmlerin kalibrasyonu deney düzeneği...36 Şekil 3.11 Radyografik filmin kalibrasyon eğrisi...37 Şekil 3.12 Hekimlere TL dozimetrelerinin yerleştirilmesi...40 Şekil 4.1 Gastroenteroloji incelemeleri için ortalama floroskopi süresi...45 viii

11 Şekil 4.2 Gastroenteroloji incelemeleri için ortalama DAP...45 Şekil 4.3 Gastroenteroloji incelemeleri için ortalama GCD (TLD)...45 Şekil 4.4 Gastroenteroloji incelemeleri için ortalama GCD (Film Dozimetre)...46 Şekil 4.5 ERCP incelemesinde FOV kullanım yüzdeleri...46 Şekil 4.6 PTK incelemesinde FOV kullanım yüzdeleri...47 Şekil 4.7 TLD ve Film Dozimetre tekniklerinin birbirleriyle karşılaştırılması...47 Şekil 4.8 DAP GCD TLD korelasyon grafiği...48 Şekil 4.9 DAP T fl korelasyon grafiği...49 Şekil 4.10 Ortopedi incelemelerinde AP projeksiyonunda ortalama floroskopi süresi...51 Şekil 4.11 Ortopedi incelemelerinde LAT projeksiyonunda ortalama floroskopi süresi...51 Şekil 4.12 Ortopedi incelemelerinde AP projeksiyonunda ortalama GCD...51 Şekil 4.13 Ortopedi incelemelerinde LAT projeksiyonunda ortalama GCD...52 Şekil 4.14 Ortopedi incelemelerinde AP projeksiyonunda ortalama kvp...53 Şekil 4.15 Ortopedi incelemelerinde LAT projeksiyonunda ortalama kvp...54 Şekil 4.16 Ortopedi incelemelerinde AP projeksiyonunda ortalama ma...54 Şekil 4.17 Ortopedi incelemelerinde LAT projeksiyonunda ortalama ma...54 Şekil 4.18 Üroloji incelemelerinde projeksiyonlara karşı ortalama floroskopi süresi...56 Şekil 4.19 Üroloji incelemelerinde projeksiyonlara karşı ortalama GCD...57 Şekil 4.20 Çalışılan anatomik bölgeler...58 Şekil 4.21 Baryumlu özafagus çalışmalarında çalışılan anatomik bölge ve projeksiyonlara karşı ortalama GCD...59 Şekil 4.22 Baryumlu özafagus çalışmalarında çalışılan anatomik bölge ve projeksiyonlara karşı ortalama DAP...60 Şekil 4.23 Baryumlu özafagus çalışmalarında GCD-DAP korelasyon grafiği...61 Şekil 4.24 Baryumlu özafagus çalışmalarında DAP-T fl korelasyon grafiği...61 Şekil 4.25 Baryumlu özafagus çalışmalarında GCD-T fl korelasyon grafiği...61 Şekil 4.26 Tek kontrastlı kolongrafi incelemesinde çalışılan anatomik bölge ve projeksiyonlara karşı ortalama GCD...62 Şekil 4.27 Çift kontrastlı kolongrafi incelemesinde çalışılan anatomik bölge ve projeksiyonlara karşı ortalama GCD...62 ix

12 Şekil 4.28 Tek kontrastlı kolongrafi çalışmalarında çalışılan anatomik bölge ve projeksiyonlara karşı ortalama DAP...63 Şekil 4.29 Çift kontrastlı kolongrafi çalışmalarında çalışılan anatomik bölge ve projeksiyonlara karşı ortalama DAP...63 Şekil 4.30 Tek kontrastlı kolongrafi incelemesi için DAP-GCD korelasyon grafiği...64 Şekil 4.31 Tek kontrastlı kolongrafi incelemesi için DAP-T fl korelasyon grafiği...65 Şekil 4.32 Tek kontrastlı kolongrafi incelemesi için GCD-T fl korelasyon grafiği...65 Şekil 4.33 Çift kontrastlı kolongrafi incelemesi için DAP-GCD korelasyon grafiği...66 Şekil 4.34 Çift kontrastlı kolongrafi incelemesi için DAP-T fl korelasyon grafiği...66 Şekil 4.35 Çift kontrastlı kolongrafi incelemesi için GCD-T fl korelasyon grafiği...66 x

13 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1 Deterministik etki doz sınır değerleri...6 Çizelge 2.2 ICRP organ ağırlık faktörleri...8 Çizelge 4.1 Sistemlere ait ölçüm sonuçları...42 Çizelge 4.2 Hasta sayısının farklı sistemlere ve incelemelere göre dağılımı...43 Çizelge 4.3 İncelemesi yapılan hekimlere ait bilgiler...44 Çizelge 4.4 Hekimlerin katılmış oldukları incelemeler ve sayıları...44 Çizelge 4.5 Gastroenteroloji bölümünde incelemelere göre floroskopi süresi, görüntü sayıları, DAP ve GCD sonuçları...49 Çizelge 4.6 Ortopedi bölümünde incelemelere ve projeksiyonlara göre floroskopi süresi, kvp, ma ve GCD sonuçları...55 Çizelge 4.7 Üroloji bölümünde PCNL çalışmalarında projeksiyonlara göre floroskopi süresi, kvp, ma ve GCD sonuçları...57 Çizelge 4.8 Her inceleme, bölge ve projeksiyon için floroskopi süresi,radyografik görüntü sayısı, ortalama kvp, ortalama ma ve GCD değerleri...68 Çizelge 4.9 Her inceleme, her bölge ve her projeksiyon için floroskopi süresi, radyografik görüntü sayısı (N), ortalama kvp, toplam DAP (Gy.cm 2 ), floroskopik DAP,radyografik DAP,floroskopik ve radyografik DAP yüzde değerleri...70 Çizelge 4.10 Hekimlerin doz ölçüm sonuçları...73 Çizelge 4.11 Gastroenterologların direkt doz ölçümü...74 Çizelge 4.12 Yıllık doz sınırları için hasta sayıları...74 Çizelge 5.1 Literatür değerleri ile bu çalışmanın karşılaştırılması...82 xi

14 1. GİRİŞ Floroskopik incelemeler hasta ve çalışanların aldıkları radyasyon dozu açısından diğer x-ışını tekniklerine göre daha fazla önem taşımaktadırlar. Floroskopik incelemelerde ülkemize yönelik referans doz seviyelerinin saptanması için bu incelemelerde hasta ve çalışanlarına ait doz bilgilerinin toplanması gerekir. Bilhassa girişimsel incelemelerde hasta dozları önemli ölçüde artmakta ve radyasyonun deterministik etkileri de söz konusu olmaya başlamaktadır. Bu çalışmada, Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Gastroenteroloji bölümünde bulunan bir sistemde, Ankara Üniversitesi İbni Sina Hastanesi Ameliyathanesi Üroloji ve Ortopedi bölümlerinde bulunan 2 sistemde ve Ankara Üniversitesi İbni Sina Hastanesi Radyoloji bölümünde bulunan bir sistemde, toplam 151 hastada cilt dozları ölçülmüştür. Her bölümde tüm incelemeler için cilt dozlarının farklı tekniklerle hesaplanması amaçlanmıştır. Bu teknikler film dozimetrisi, termolüminesans dozimetre, doz-alan ölçümü ve retrospektif yöntemlerdir. Hasta ölçümleri ile eş zamanlı olarak hekimlerin aldıkları radyasyon dozları da ölçülmüştür. Bunun için, termolüminesans dozimetreler kullanılmıştır. Eş zamanlı doz ölçümlerinin en büyük üstünlüğü hasta çalışmalarındaki doz ölçümü parametrelerinden personel dozlarının saptanabilmesidir. Hekimlerin belirli bir süreç içerisinde yapabilecekleri maksimum inceleme sayıları, bu incelemelerin doz sınırları dikkate alınarak belirlenebilir. Hasta dozuna etki eden tüm ışınlama parametreleri incelemeler süresince eş zamanlı olarak kaydedilmiştir. Böylelikle bu incelemelerde radyasyon dozuna etki eden teknik faktörlerin belirlenmesi sağlanmıştır. Cihazların kalite kontrol ölçümleri uluslararası ölçümlere göre yapılmıştır. Elde edilecek bilgiler kullanıcıların sistemleri ile ilgili kalibrasyon eksiklerini görmelerinde yardımcı olacaktır. 1

15 2. KURAMSAL TEMELLER 2.1 Floroskopi Sistemleri Floroskopi incelemelerinde statik ve dinamik görüntülerin izlenebilmesi mümkündür. Damar içerisinde verilen kontrast maddenin ilerleyişi floroskopi sistemlerinde sürekli x- ışını altında dinamik bir fonksiyon olarak gözlenmektedir (Bor 2000). Floroskopik sistemler, X-ışını tüpü, görüntü güçlendirici, optik sistem, X-ışın jeneratörü, bilgisayar ve kamera ünitesinden oluşmaktadır. X-ışını tüpünden çıkan ışınlar hastadan geçtikten sonra görüntü güçlendiriciye gelir. Görüntü güçlendiricide görüntü oluşur ve TV kamera yada CCD kamera yardımı ile monitörden izlenebilir yada bilgisayara bir dizi statik görüntüler olarak kayıt edilebilir. Şekil 2.1 de floroskopi sisteminin şematik yapısı gösterilmektedir. Şekil 2.1 Floroskopi sisteminin şematik yapısı X-ışın jeneratörü ve tüpü Floroskopik incelemelerde kullanılan X-ışın tüp ve jeneratörleri, konvansiyonel uygulamalarda kullanılanlardan çok daha yüksek X-ışın verimi sağlarlar ve ısı kapasiteleri daha fazladır. Jeneratörler, üç faz (6 yada 12 puls) ve yüksek frekans olmak üzere genelde iki tiptir. X-ışın tüp potansiyelleri genelde 40 kvp den başlayarak 125 kvp ye kadar çıkmaktadır. Floroskopik X-ışın tüplerindeki anot boyutları büyük olup, 2

16 yüksek ısı iletkenliği ve dönme hızına sahiptirler (10000 rpm civarında). Büyük ve küçük odak nokta boyutları genelde, sırasıyla 0.6 mm ve 1.0 mm dir (Bor 2000) Görüntüleme sistemi Görüntüleme sisteminin ilk parçası görüntü güçlendiricidir (GG). GG nin çalışma prensibi Şekil 2.2 de görülmektedir. GG giriş fosforunda X-ışınları soğurularak ışığa çevirilirler. Işık fotonları fotoelektrik etkileşme ile fotokatotta soğurularak elektron koparırlar. GG içinde, elektronları çıkış fosforuna odaklamak için bir seri elektrot vardır. Elektrotlar üzerine uygulanan voltaj değiştirilerek, giriş görüntü büyüklüğü veya GG büyütme modu ayarlanabilir. Kopan elektronlar, GG çıkış fosforuna doğru hızlandırılarak çarptırılırlar. Çıkış fosforunda elektronlar soğurulur ve ışık fotonları oluşur. Şekil 2.2 Görüntü güçlendirici Bu fotonlar, GG çıkış fosforunun arkasında bulunan bir mercek ile ışık ayırıcı aynaya yönlendirilir. Video kameraya doğru yönlenen ışık ise, bir mercek ile video kameraya odaklanır. Video kamera, üzerine düşen ışığı elektronik sinyallere çevirir. Floroskopik sistemlerde iki tip video kamera kullanılmaktadır. Bunlar; vidicon ve yüke bağlı 3

17 sistemlerdir (Charge Coupled Devices, CCD). Görüntüleme sisteminin son parçası ise, televizyon monitörüdür. Alınan görüntüler monitörde izlenir Otomatik parlaklık kontrolü Gerek doku farklılıkları gerekse çalışma esnasında hastanın yeniden pozisyonlanması x- ışınlarının hastada soğurulma miktarını değiştirir ve monitördeki görüntüde parlaklık azalıp çoğalabilir. Kalın hastalarda yüksek x-ışını soğurumu nedeniyle görüntü parlaklığı düşebilir. Hastadaki kalınlık farkının parlaklığı değiştirmemesi istenir. Bunun için sistem hasta kalınlığına bağlı olarak ma ve kvp yi değiştirir. Örneğin, akımın (ma) sınıra gelmesi durumunda x-ışın tüpüne uygulanan gerilimde değişiklik yapılarak parlaklık ayarlanır. Puls tipi ışınlama yapan sistemlerde puls genişliği değiştirilerek de kazanç kontrolü sağlanabilir. 2.2 Görüntüleme Yöntemleri Floroskopi sistemlerinde floroskopik ve radyografik olmak üzere iki tip görüntüleme tekniği vardır Floroskopik görüntü Sürekli x-ışını altında çalışma yapılır ve hastadan gelen kemik ve doku görüntüsü monitörden izlenir. Dinamik görüntüler sürekli ışınlama veya puls tipi ışınlama yöntemiyle iki farklı şekilde elde edilmektedir. Puls tipi ışınlamada sürekli ışınlamadan farklı olarak, x-ışınları pulslar halinde elde edilir Radyografik görüntü Radyografik görüntülerde ise, belirli bir süre boyunca çok kısa aralıklarla statik görüntüler alınır. Alınan görüntüler, sayısal çıkarma (Digital Subtraction Angiography, DSA) yapılarak veya yapılmadan (Digital Acqusition, DA) elde edilebilir. Hastanın tedavi edilmek istenen ya da görüntülenmek istenen damarına kateterin yerleştirilmesi işlemi floroskopik görüntüde izlenerek gerçekleştirilir. Teşhis ya da tedavinin yapılacağı 4

18 bölgeye ulaşıldıktan sonra, yüksek miktarda kontrast madde (baryum ya da iyot gibi) verilerek bir dizi statik görüntüler elde edilir. Bu statik ya da radyografik görüntüler sinema filmi gibi çok kısa sürelerde alınırlar. Böylelikle ilgili bölgede kontrast maddenin damarsal yapıdaki ilerlemesi yüksek bir zamansal ayırma gücü ile izlenir. 2.3 Radyasyonun Biyolojik Etkileri Radyasyonun tıbbi kullanımının, x-ışını ile tanı yöntemlerinde, girişimsel radyolojide, nükleer tıpta ve radyoterapide bir çok faydaları vardır. Ancak, bir çok merkezde yapılan çalışmalarda aynı radyolojik incelemelerde bile hasta dozlarında büyük farklılıkların olduğu gözlenmektedir. Özellikle girişimsel radyoloji, bilgisayarlı tomografi, mamografi ve floroskopi incelemelerinde hasta dozları göz ardı edilemeyecek seviyelere ulaşmıştır. Radyolojik incelemelerde amaç hasta dozunun olabilecek en düşük seviyede tutulmasıdır. Radyasyonun etkileri deterministik ve stokastik olarak belirlenmektedir Deterministik etki Doku ve organın yapısına bağlı olarak deterministik etkinin ortaya çıkmasının kesin olduğu bir değer vardır ki bu klinik etkilerin görülmesinin kaçınılmaz olduğu eşik değerdir. Işınlama dozunun, vücudun herhangi bir doku veya organında fonksiyon bozukluğuna neden olacak miktarda hücre ölümü meydana getirmesi sonucunda ortaya çıkan sonuçlardır. Bu değerin üzerinde hasarın şiddeti doza bağlı olarak artacaktır. Şekil 2.3 de yüksek dozlarda meydana gelmiş cilt yanıkları için iki örnek görülmektedir. (a) Cohen (b) Wagner Şekil 2.3 Yüksek dozlardaki ışınlamaların bazı sonuçları 5

19 Etkinin en fazla görüldüğü organ cilt olup, cilt için eşik değer 2 Sv tir. Bu değerdeki cilt dozu geçici saç dökülmesine neden olabilir. 6 Sv lik doz değerinde cilt hücreleri ciddi oranda zarar görür. 18 Sv de cilt hücreleri tamamen tahrip olur. Gözde katarakt oluşumu için de eşik değer 2 Sv tir. Genç insanlarda kemik dozu 30 Sv ı aştığı takdirde kemik zarar görür (Geise and O Dea 1999). Deterministik etkinin tek ve fraksiyonel (veya uzayan) ışınlamalara bağlı olarak sınır değerleri Çizelge 2.1 de verildiği gibidir. Çizelge 2.1 deki U, uygulanamaz demektir. Bunun nedeni ise eşik değerin doz hızına bağlı olmasından kaynaklanmaktadır. Çizelge 2.1 Deterministik etki doz sınır değerleri Fraksiyonel veya uzayan Yıllık doz hızı yüksek Tek bir ışınlamadan ışınlamalarda alınan fraksiyonlu veya uzayan alınan toplam doz Doku ve Etki toplam doz eşdeğeri ışınlamalar yıllarca eşdeğeri (Sv) (Sv) sürerse (Sv y -1 ) Testis Geçici kısırlık 0,15 U 0,4 Sürekli kısırlık 3,5-6,0 U 2,0 Overler Kısırlık 2,5-6,0 6,0 0,2 Lens Opasitesi 0,5-2,0 5,0 0,1 Katarakt 5,0 8,0 0,15 Kemik iliği Kan yapıcı sistem depresyonu 0,5 U 0,4 Görevi gereği radyasyonla çalışanlar için deterministik etki yıllık doz sınırı göz merceği için 150 msv, el, ayak ve cilt için 500 msv dır, halk için bu değerler göz merceği için 15 msv ve cilt için 50 msv dır. 6

20 2.3.2 Stokastik Etki Düşük seviyeli radyasyon ışınlamalarının olması durumunda radyasyonun verdiği hasar bir olasılıkla ifade edilir. Hücrenin deformasyonu sonucu belli bir kuluçka süresi sonucu kanser (lösemi için 2-10 yıl, solid tümör için yıl) ve kalıtsal hasarların oluşması ihtimali vardır. Etkinin görülme olasılığı soğurulan doz ile artar. Stokastik etkide, eşik değer ile ilgili belirli bir bilgi yoktur. Somatik etki, radyasyona maruz kalan kişilerde seneler sonra ortaya çıkacak olan kanser oluşumudur. Genetik etki, ışınlanan kişilerin over ya da testislerindeki üreme hücrelerinin radyasyondan etkilenmesi sonucu doğuştan hastalıkların oluşmasıdır. Halk için stokastik etki yıllık etkin doz sınırı 1 msv dır. Bu değer beş yılın ortalaması olup herhangi bir yılda bu değer aşılabilir. Görevi gereği radyasyonla çalışanlar için stokastik etki yaşam boyu doz sınırı 1 Sv, yıllık doz sınırı ise 20 msv dır ve bu değer beş yılın ortalaması olup herhangi bir yılda bu değer 50 msv olabilir. Önemli olan bu beş yıllık ortalama değerin geçilmemiş olmasıdır. 2.4 Hasta Dozimetrisi Organ dozlarının saptanması Hastalar için her bir organın aldığı dozun ölçülmesi mümkün değildir. Bu ölçüm, ancak insan vücudu benzeşimi yapılmış fantomlara TLD yerleştirilmesi ile mümkündür. Organ dozlarının hesaplanabilmesi için Monte Carlo yöntemi ile hazırlanan bilgisayar programları kullanılmaktadır Etkin doz Organ dozlarının saptanması ile stokastik riskler saptanabilir. Uluslararası Radyasyondan Korunma Komitesi (International Commision on Radiological Protection - ICRP) bu amaçla etkin doz kavramını tanımlamıştır (ICRP ). Buna göre radyasyona duyarlı oniki organ için soğurulan dozlar ölçülmeli ve her bir organ 7

21 için verilen ağırlık faktörleri dikkate alınarak risk hesabında kullanılacak olan etkin doz (E) bulunmalıdır. E = T T (2.1) T Burada H T, T organına ya da dokusundaki eşdeğer doz, W T ise organ ağırlık faktörüdür. Çizelge 2.2 de ICRP tarafından belirtilen organ ağırlık faktörleri verilmektedir. Eşdeğer dozun ise organ ya da dokudaki soğurulan doz (D TR ) ile bağlantısı ; W = W. D (2.2) T R R TR gibidir. Burada W R, radyasyon ağırlık faktörüdür ve bu değer X ışınları için bire eşittir. Çizelge 2.2 ICRP ogan ağırlık faktörleri ORGAN AĞIRLIK FAKTÖRÜ Gonatlar 0,20 Kemik iliği 0,12 Alt sindirim sistemi 0,12 (İnen ve sigmoid kolon) Akciğer 0,12 Mide 0,12 Mesane 0,05 Göğüs 0,05 Karaciğer 0,05 Özafagus 0,05 Tiroid 0,05 Kemik yüzeyi 0,01 Deri 0,01 Diğer organlar 0,05 8

22 Çizelge 2.2 de ifade edilen diğer organlar: adrenal, beyin, kas, pankreas, dalak, küçük bağırsak, timus, büyük bağırsak ve uterus. Bu organlardan bir tanesinin yukarıda verilen organlara göre daha fazla doz alması durumunda bu organa ve diğer organlara 0,025 ağırlık faktörü verilmelidir. 2.5 Hasta Dozu Ölçüm Yöntemleri Hasta dozu ölçümleri yapılırken farklı çalışmalar için birbirinden farklı pek çok metod kullanılmıştır. Bunlar; Doz-Alan Çarpımı (DAP,Dose Area Product), Giriş Dozu (GD), Film Dozimetre ve Retrospektif yöntemlerdir Doz-Alan çarpımı (Dose-Area Product, DAP) ölçüm yöntemi X-ışın tüpünün kolimatörünün önüne yerleştirilen geçirgen tipte bir iyon odası ile x-ışın demetine dik düzlemdeki x-ışını alanında havada soğurulan toplam dozun ya da hastaya aktarılan enerjinin ölçülmesi mümkündür. Ölçülen doz ve x-ışını alanı çarpımı Gy.cm 2 dir ve bu DAP değeridir. X-ışını odak noktasından farklı mesafelerdeki doz alan çarpımları eşittir (Şekil 2.4). Bu yüzden iyon odasının yeri önemli değildir. Ancak, sistemde x-ışını alanının iyon odasının dışına çıkmaması gerekir. Örneğin; D 2 =1 cgy, A 1 alanı=100cm 2, A 2 alanı=400cm 2, R 1 =0,5 m, R 2 =1 m olsun. Ters kare kanunundan; D D 2 1 R = R dir. Yukarıdaki örneğe göre 1 D ,5 =, D 1 = 4cGy olarak elde edilir. DAP 1 = D 1.A 1 = = 400cGy.cm 2 ve DAP 2 = D 2.A 2 = = 400cGy.cm 2 dir. D 1.A 1 =D 2.A 2 olduğundan DAP 1 =DAP 2 ve farklı mesafelerdeki DAP değerleri eşittir. 9

23 A Doz=D 1 4 *A Doz=D 2 D 2 =D 1 *(R1/R2) 2 Şekil 2.4 Doz alan çarpımının şematik gösterimi Giriş cilt dozu (GCD) ölçüm yöntemi Giriş cilt dozu, primer demetin hastaya girdiği noktada ölçülen değerdir ve geri saçılım faktörünü içerir Giriş cilt dozunun Hava Kerma dan bulunması Hastanın girişindeki deri dozu havada yapılan noktasal ölçümlerden hesaplanabilir. Hasta giriş noktasındaki Hava Kerma (HK) değerleri, tüp ağzına yerleştirilen geçirgen tipte iyon odası (Diamentor M4KDK, PTW, Freiburg) kullanılarak belirlenir. İyon odasının merkezindeki noktasal (1.7 cm x 1.7 cm) iyon odası ile hava giriş dozu (HK) ölçümü yapılır. Hasta üzerinde yapılan ölçümler, hastadan gelen saçılmış fotonlardan etkilenir, yani havada elde edilen sonuçlar geri saçılım faktörüyle (GSF) çarpılmalıdır. Ayrıca hava doz ölçümleri (HK) odak deri mesafesinden (ODM, Odak-Deri Mesafesi) farklı bir uzaklıkta (OHM, Odak-Hava Mesafesi) yapılmış ise ölçüm sonuçları, ters kare kanununa göre düzeltilmelidir. Ölçüm sonuçları havada yapılarak elde edildiğinden hasta dokusu üzerindeki değerin bulunması için havadan dokuya geçişin de eklenerek doku (µ d ) ve hava (µ h ) için kütle azalım faktörlerinin oranının hesaba katılması gerekir. Bütün bu düzeltmeler hesaba katılırsa hasta cilt giriş dozu (dokuda soğurulan doz) (GCD) 2.3 bağıntısıyla verilir. GCD = HK x GSF x ODM µ x OHM h 2 d µ (2.3) 10

24 HK: Hava Kerma (mgy) (ODM / OHM) 2 : Ters Kare düzeltme faktörü µ d / µ h = 1,06 (Doku ve hava kütle azalım katsayıları oranı) TLD ile giriş dozu (Giriş Cilt Dozu, GCD) ölçümleri Termolüminesans, kristalde soğurulan enerjinin, kristal ısıtıldığı zaman optik radyasyon şeklinde geri yayınlanmasıdır. Termolüminesans dozimetreler, termolüminesans özellik gösteren kristalin iyonlaştırıcı radyasyonla ışınlanıp bir miktar enerji soğurması ve kristal ısıtılınca bu enerjinin termolüminesans ışıma şeklinde geri yayınlanması olayına dayanır. Tek kristal yapıya sahip bir katının enerji bant yapısı şekil 2.5 de gösterilmektedir. Değerlik bandı, bağlı durumda bulunan bütün elektronları, iletkenlik bandı ise kristal örgü içinde serbestçe hareket edebilen tüm elektronları içermektedir. Termolüminesans özellik gösteren katılarda, kristaldeki yapı bozuklukları veya kristal içinde yabancı atomların ilavesi ile oluşturulan ara enerji durumları vardır. Bu ara enerji durumları deşikler (holler) ve elektronlar için tuzak olarak davranmaktadır. Şekil 2.5.a. Tek kristal yapıya sahip katının enerji band diagramı, b. Radyasyon ile uyarılan kristalde oluşan elektronlar ve hollerin tuzaklanması, c. Isıtma sonucu yeterli termal enerji alan tuzaklanmış elektronların daha düşük enerji durumlarına dönmeleri halinde ışık fotonu yayınlanması 11

25 Bir kristal ışınlandığında, değerlik bandında bulunan ve soğurulan radyasyonun enerjisini kazanan elektronlar aralarında elektron boşlukları bırakarak iletkenlik bandına çıkarlar ve daha sonra şekilde görüldüğü gibi tuzaklara yakalanırlar. Bu şekilde uyarma enerjisinin büyük bir kısmı kristalde depo edilmiş olur. Kristal ısıtılınca, tuzaklanmış holler veya elektronlar tuzaklardan kurtulur ve daha alt enerji durumlarına dönerken enerji farkını ışık fotonu olarak dışarı yayarlar. Kristalden yayınlanan ışık miktarı tuzaklardaki elektron ve hollerin sayısı ile orantılıdır. Yayımlanan ışık miktarının ölçülmesi ile katının soğurduğu radyasyon ölçülmüş olur. TLD olarak kullanılan kristallerden bazıları lityumflorür (LiF), kalsiyumflorür (CaF 2 ), kalsiyumsülfat (CaSO 4 ), alüminyumoksit dir (Al 2 O 3 ). Radyasyon doz ölçümünde en yaygın kullanılan termolüminesans madde ise etkin atom numarası dokuya eşdeğer olan LiF dür. Dokunun etkin atom numarası 7,42 iken LiF ün 8,14 dür. LiF ün 10 mr ile 1000R arasındaki ışınlama dozuna olan yanıtı doğrusaldır. Enerjiye bağımlılığı azdır ve 30 kev ile 1 MeV arasındaki enerji bağımlılığı 1,25 dir. Lif ün yaydığı termolüminesans ışığın dalga boyu 3500 A ile 6000 A arasındadır. Işıma eğrisi zamanın ya da sıcaklığın bir fonksiyonu olarak termolüminesans ışıma şiddetinin bir grafiğidir. LiF fosforundaki tuzakların farklı enerji seviyelerine sahip olmalarından dolayı, ışıma eğrisinde farklı sıcaklıklarda, farklı yarı ömürlere sahip beş pik ortaya çıkar. Bu piklerin yarı ömürleri sırasıyla; birinci pik 10 dakika, ikinci pik 10 saat, üçüncü pik 6 ay, dördüncü pik 7 yıl ve beşinci pik in yarı ömrü 80 yıldır. Fosfor 400 C de bir saat fırınlandıktan ve ışınlandıktan sonra okuma 30 dakika geciktirilirse, yarı ömrünün 10 dakika olmasından dolayı, birinci pik ortadan kaybolacaktır. Benzer durum ikinci pik için de geçerlidir. Yani birinci ve ikinci pikler rutin dozimetri çalışmaları için uygun değildir. Bir ışıma eğrisinin şekli, yeri ve piklerinin sayısı fosfor maddesine bağlıdır. LiF den başka TLD malzemesi olarak kullanılan diğer fosforlardan her birinin kendine özgü ışıma eğrileri vardır. Işıma eğrileri altında kalan toplam alan, fosforun ısıtıldığında yaydığı toplam ışık miktarıyla ve bu da fosforun soğurduğu radyasyon dozu ile orantılıdır. 12

26 Şekil 2.6 TLD okuma sistemi Termolüminesansı gözlemek için gerekli düzenek çok basittir. Fosforu ısıtmak ve yayılan termolüminesans fotonlarını algılamak için TLD okuyucusu kullanılır (Şekil 2.6). TLD okuyucusu kullanılırken, TLD bir tepsiye konularak ısıtılır. Numuneden çıkan TL fotonları, optik filtreden geçtikten sonra fotoçoğaltıcı tüpte akım oluştururlar. Fotoçoğaltıcı tüpte meydana gelen akım, numunenin saldığı ışık şiddeti ile orantılıdır. Numunenin yaydığı ışık şiddeti ise, numunenin ışınlandığı radyasyon şiddetine, cinsine ve ışınlama zamanına bağlıdır. Fotoçoğaltıcı tüp yayılan TL fotonunu elektrik sinyaline dönüştürür sonra bu elektrik sinyalleri kayıt edilir Retrospektif yöntem Retrospektif olarak hasta giriş cilt dozu hesaplamaları yapılırken öncelikle sistemde rutin olarak kullanılan kvp ve ma değerleri belirlenir. Belirlenen her bir kvp ve ma değeri için tüp çıkışındaki doz hızı değeri (mgy/dak) havada ölçülür. Tüp radyasyon çıkışı ölçümünün yapılabilmesi için iyon odası ve çeşitli kalınlıklarda bakır ve/veya alüminyum soğuruculara ihtiyaç vardır. Ölçüm geometrisi Şekil 2.7 de gösterilmektedir. 13

27 Şekil 2.7 Retrospektif yöntem ölçüm geometrisi Ara değerler her bir ma için çizilen kvp ye karşı doz hızı grafiğinden elde edilen eğrilerin eğilim çizgilerinden elde edilen y=mx ± b denklemleri yardımıyla hesaplanır. Havada elde edilen sonuçlar geri saçılım faktörüyle (GSF) çarpılmalıdır çünkü hasta üzerinde yapılan ölçümler, hastadan gelen saçılmış fotonlardan etkilenir. Ayrıca havadaki doz hızı ölçümleri odak deri mesafesinden (ODM, Odak-Deri Mesafesi) farklı bir uzaklıkta (OHM, Odak-Hava Mesafesi) yapılmış ise ölçüm sonuçları, ters kare kanununa göre düzeltilmelidir. Bütün bu düzeltmeler hesaba katılırsa retrospektif yöntemde hasta giriş cilt dozu (GCD) 2.4 bağıntısıyla verilir. GCD (mgy) = Doz Hızı (mgy/dak) x t (dak) x (ODM/OHM) 2 x GSF (2.4) GCD: Giriş Cilt Dozu ODM: Odak-Deri Mesafesi OHM: Odak-Hava Mesafesi (ODM / OHM) 2 : Ters Kare düzeltme faktörü GSF: Geri Saçılım Faktörü 14

28 2.5.3 Radyografik film Radyografik film, x-ışını dedeksiyonunun yapıldığı en eski yöntemlerden biridir. Film dozimetrisinde, sonuçların değerlendirilmesinde kullanılan filmin yanlış verilere neden olmayacak şekilde ışınlanıp banyo edilmesi gerekmektedir. Şekil 2.8 de iki yüzü emülsiyonlu bir filmin kesit görüntüsü gösterilmiştir. Şekil 2.8 İki yüzü emülsiyonlu bir filmin kesit görüntüsü Film tabanı, duyarlı emülsiyon tabakası için gerekli olan fiziksel dayanağı sağlar. Film tabanı için seçilen malzeme ince, fakat yeteri kadar sert olmalıdır. Işığı mümkün olduğunca çok geçirmeli ve görüntüyü etkilememelidir. Taban genellikle, polyester gibi plastik maddelerden yapılmıştır. Emülsiyon katmanında iki çeşit madde bulunur. Bunlar, jelatin ve gümüş halojenürlerdir. Jelatinin iki önemli amacı vardır. Birincisi, gümüş halojenür kristallerinin kümelenmeden homojen biçimde tutulması, ikincisi ise banyo eriyiklerinin emülsiyon tarafından emilmesini sağlamaktır. Gümüş halojen, emülsiyonun ışık ya da radyasyona karşı duyarlı kısmını oluşturur. Gümüş halojenür kristalleri Ag +, Br - ve I - iyonlarını içerir. Saf bir kristalin hiçbir fotoğrafik özelliği olmayacağından, gümüş-iyot-brom kristaline bazı safsızlıklar eklenmelidir. Normal yerinden hareket etmiş bir gümüş iyonu noktasal bir safsızlığı oluşturabilir. Bundan başka emülsiyona sülfür bileşiği maddeler ilave edilerek kristalin yüzeyinde gümüş sülfitden oluşmuş hassasiyet merkezleri de meydana getirilir. Emülsiyonun üzeri genelde jelatinden yapılmış ince bir koruyucu tabaka ile kaplanmıştır ve emülsiyonun fiziksel darbelere karşı korunması sağlanır. 15

29 X-ışını fotonları, gümüş halojenür kristali ile etkileştikleri zaman (-) yüklü brom iyonlarının bazılarından elektron salınmasına neden olurlar. Kristal içindeki safsızlıklar bu elektronları yakalama ve belirli bir süre tutma eğilimindedirler. Böylece yakalanan elektronlar, kristal içerisindeki hareketli Ag + iyonlarını kendilerine çekerler. Ag + iyonları elektronlar tarafından nötralize edilerek tek bir gümüş atomu oluştururlar. Bu işlem orijinal hassasiyet merkezlerinde elektronların tuzaklanması ve devamında hareketli gümüş iyonları ile nötralize edilmesi şeklinde devam eder ve sonuçta gümüş atomları söz konusu merkezlerde çoğalmaya başlar. Ag atomlarının kümelendiği bu merkezlere gizli görüntü merkezleri adı verilir. Banyodan sonra bu merkezler görünür görüntüyü oluştururlar. Bu arada elektronlarını kaybeden Br - iyonları, nötral Br atomlarına dönüşür ve kristali terk ederek jelatine geçer. Banyo işlemi, 1.Banyo (developer), 2.Banyo (fixer), yıkama ve kurutma olmak üzere dört kısımdan oluşur. Film üzerindeki gizli görüntü, filmin 1. ve 2. banyolardaki kimyasal reaksiyonlardan geçirilmesiyle açığa çıkarılır. Işınlanan filmde banyo sonrasında elde edilen görüntü grinin tonları ile temsil edilir. Film kararmasının ölçümü optik yoğunluk olarak tanımlanır. Optik yoğunluk 2.5 bağıntısı ile tanımlanır. Burada D yoğunluk, I 0 film üzerine gelen ışık ve I G film tarafından geçirilen ışıktır. Film üzerinde kararmanın fazla olduğu bölgelerde radyasyon dozu daha yüksektir. I 0 D = log 10 (2.5) I G 2.6 Personel Dozu Ölçüm Yöntemleri Radyasyon ile çalışan personelin aldığı radyasyon dozunun belirlenmesinde kullanılan dozimetre sistemleri; 1. Eş Zamanlı Olmayan Ölçüm Teknikleri Termolüminesans dozimetre (TLD) Film Dozimetre 16

30 2. Eş Zamanlı Ölçüm Teknikleri Elektronik Dozimetre Direkt okumalı (kalem) Dozimetre TLD ve film dozimetresi kullanan personelin dozu anında okunamaz, ancak elektronik veya kalem dozimetre kullanan personelin dozu anında okunabilir. Bu çalışma kapsamında personel dozimetresi olarak TLD100 (3.7 x 3.7 x 0.9 mm) kullanılmıştır. 2.7 Yapılan Klinik İncelemeler Bu bölümde, bu tez kapsamında Gastroenteroloji, Ortopedi, Üroloji ve Radyoloji bölümlerinde yapılan x-ışın incelemeleri hakkında bilgi verilecektir Gastroenteroloji bölümünde yapılan klinik incelemeler ERCP (Endoskopik Retrograd Kolanjiyopankreatografi) Bu yöntem, safra yolları ve pankreas kanalında oluşmuş sorunların tanısı ve/veya tedavisi için kullanılmaktadır. İşlem sırasında endoskopik ve radyolojik yöntem bir arada kullanılarak, ağızdan ince bağırsağa ulaşılır ve buradan safra ve pankreas kanalı içerisine girilir. ERCP, safra yollarında ve pankreas kanalında darlık ve tıkanıklık oluşturarak safra yollarında iltihap (kolanjit) ve pankreas iltihabına (pankreatite) sebep olabilcek taş, tümör veya kronik iltihap gibi hastalıkların tanı ve/veya tedavisinde kullanılır. İşlem, safra kanalı taşlarının ameliyatsız çıkarılmasını mümkün kılmaktadır (Buls et al. 2002). Safra kanalının benign (kanser dışı) ya da malign (kansere bağlı) darlıkları balonla genişletilerek ya da stent (tüp) konularak tedavi edilebilmektedir. 17

31 Girişim, endoskop adı verilen ve ucunda minik bir video bulunan mide ve bağırsakların görüntülenmesine yarayan ince ve esnek bir tüp ile yapılır. İnce plastik veya metal borucuklar halindeki stentler, endoskobun içinden geçirilerek safra veya pankreas kanalına yerleştirilir. İşlem, 20 dakika ile 1 saat arasında değişen bir sürede gerçekleştirilir. Bu yöntem her yaştaki hastaya güvenli bir şekilde uygulanabilir. ERCP, tanısal girişimlerde %95, tedavi edici girişimlerde %90 başarı sağlamaktadır (Bozbaş 2005). Şekil 2.9 ERCP işlemi PTK (Perkütan Transhepatik Kolanjiyografi) Bu yöntem safra yollarındaki sorunların tanısı ve/veya tedavisi için kullanılmaktadır. Girişimsel bir işlem olan PTK, perkütan olarak Chiba iğnesi (22 G kalınlıkta) ile karaciğer içi safra kanallarına girilerek, safra kanallarına kontrast madde verilmesi ve safra kanallarına ait lezyonların gösterilmesi yöntemidir. Genellikle safra kanallarındaki tıkanıklık durumlarında kullanılmaktadır. ERCP yöntemine oranla, PTK incelemeleri daha çok zaman almaktadır (McParland et al. 1998) Ortopedi bölümünde yapılan klinik incelemeler Ortopedi bölümünde gerçekleştirilen bütün incelemeler için sürekli floroskopi modu kullanılmıştır. Bu tez kapsamında, ortopedi bölümünde mobil x-ışın cihazı kullanılarak gerçekleştirilen ameliyatlar şunlardır; 18

32 İlizarov (Tibia, Femur) İlizarov metodu, kemiğin ince teller ve çemberlerle sabitlendiği bir sistemdir. Bu girişim, doğumsal hastalık, kemik yapıları veya travmalar sonrası gelişen kol ve bacak eşitsizlikleri olan çocuk yada erişkin hastalara (3-70 yaş arası) uygulanabilir. Ameliyat öncesi her hastaya uygun cihaz hasta üzerinde hazırlanır. Ameliyat sırasında bu cihaz teller veya çivilerle hastanın kemiğine floroskopi eşliğinde sabitlenir. Ameliyat birkaç santimetrelik bir veya iki alandan açılarak yapılır. Kemik kesimi yapılırken kemik ve çevre yumuşak dokulara en az zarar vermek için dikkat edilir (Crawley et al. 2000). Şekil 2.10 İlizarov yöntemi (Çakmak et al. 2005). Bu çalışma kapsamında, Ortopedi bölümünde gerçekleştirilen diğer ameliyatlar ise şunlardır; UTN (Tibia) (Unreamed tibia nail) UFN (Femur) (Unreamed femur nail) İlizarov + UTN (Tibia) Plato Kırığı (Tibia) Distal Uç Kırığı (Tibia) Osteotomi Fixasyon (Tibia) Pelvis Kırığı (Collum Femur Kırığı) 19

33 Kalkanüs Kırığı Omuz Kırığı Dirsek Kırığı El Bilek Kırığı İntramedullar Çivileme Üroloji bölümünde yapılan klinik incelemeler PCNL (Perkütan Nefrolitotomi) Endoskopik böbrek taşı ameliyatında sırt bölgesinde böbrek hizasına 0,5-1 cm boyutunda bir kesi yapılır. X-Işını kontrolü altında böbreğe iki ucu açık ince bir tüp yerleştirilir. Bu tüpten yerleştirilen optik cihaz yardımıyla taş video sistemi ile monitörde görülür ve özel aletler yardımıyla çıkartılır. Perkütan ameliyatının en önemli üstünlüğü vücut dokularının normal yapısının korunmasıdır. Bunun sonucunda iyileşme süreci hızlıdır. Hastalar ameliyat sonrası dönemi açık ameliyata göre çok daha rahat geçirmektedir. Bu işlem, açık böbrek taşı ameliyatı ile karşılaştırıldığında oldukça kısa bir süredir. PCNL işlemi sırasında mobil floroskopi cihazı ve video sistemi beraber kullanılmaktadır (Macnamara et al. 1999). Şekil 2.11 Böbrek taşı 20

34 2.7.4 Radyoloji bölümünde yapılan klinik incelemeler Bu tez kapsamında, Radyoloji bölümünde tek kontrastlı kolongrafi, çift kontrastlı kolongrafi ve özafagus çalışmaları incelenmiştir Tek ve Çift Kontrastlı Kolongrafi Kontrastlı incelemeler, gastrointestinal sistemin temel radyolojik inceleme yöntemi olarak kabul edilir. Tek ve çift kontrastlı kolongrafi incelemeleri teşhis amaçlıdır. Kolon incelemelerinde baryum sülfat kullanılır (Ruiz-Cruces et al. 2000). Baryum sülfatla yapılan tek kontrast incelemelerde rektal yol ile hastaya yalnız baryum sülfat verilirken, çift kontrastlı incelemelerde hastaya baryum sülfat ile birlikte hava da rektal yol ile verilir. Daha sonra hasta belirli pozisyonlarda hareket ettirilir, böylece verilen ilaç ve havanın iyice karışması ve bağırsak duvarını sıvaması sağlanır. Kalın bağırsak ekranda izlenerek filmleri çekilir (Kemerink et al. 2001). Çekim esnasında da bazı kalın bağırsak kısımlarının daha iyi görüntülenmesi için hastaya belli pozisyonlar verilir. Tüm işlemler yaklaşık yarım saat içerisinde tamamlanır. İnceleme sırasında hem sürekli floroskopi modu hem de radyografi modu kullanılır. Şekil 2.12 Baryumlu kolon filmi 21

35 Özafagus Grafisi Hastaya baryumlu kontrast madde içirilerek, özafagusun iç yüzeyi floroskopi altında görünür hale getirilir. Ekranda ilacın yemek borusundan ilerleyişi izlenerek çeşitli projeksiyonlarda filmler çekilir. Çekim yaklaşık yarım saat içerisinde tamamlanır(ruiz- Cruces et al. 2000) Şekil 2.13 Baryumlu özafagus grafisi 22

36 3. MATERYAL ve YÖNTEM 3.1 İncelemelerde Kullanılan Sistemler İncelemeler Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Gastroenteroloji bölümünde bulunan bir floroskopi sisteminde (Shimadzu IA-16VMA11, S1), Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi İbni Sina Hastanesi Ameliyathanesi Ortopedi ve Üroloji bölümlerinde bulunan mobil C-kollu iki floroskopi sisteminde (GE BP , S2 ve Siemens Siremobil Iso-C, S3) ve Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi İbni Sina Hastanesi Radyoloji bölümünde bulunan bir floroskopi sisteminde (Shimadzu RS-110, S4) gerçekleştirilmiştir. S1 Shimadzu IA 16VMA11 Kurulum Tarihi: 1999 X-Işın Jeneratörü: Shimadzu UD150B-30 yüksek frekans jeneratör, kv (Floroskopi), Nominal Güç: 80 kw (100kV,800mA) 500 ma (150kV), 630 ma (125kV), 800 ma (100kV), 1000mA (80 kv) X-Işın Tüpü: G BI Odak nokta boyutu (mm): 0.3/0.8 Doğal filtrasyon > 1.5 mmal Görüntü Güçlendirici: 19, 23, 30, 40 cm S2 GE BP BUC Kurulum Tarihi: 1993 X-Işın Jeneratörü: GE G015 yüksek frekans jeneratör, kv (Floroskopi) X-Işın Tüpü: GE IEC Görüntü Güçlendirici: 18 cm 23

37 S3 Siemens Siromobil Iso C Kurulum Tarihi: 2004 X-Işın Jeneratörü: Siemens yüksek frekans jeneratör, kv (Floroskopi) Nominal Güç: 1.4 kw X-Işın Tüpü: Siemens Doğal Filtrasyon > 0.2 mm Al Görüntü Güçlendirici: 14, 20 cm S4 Shimadzu RS-110 Kurulum Tarihi: 2001 X-Işın Jeneratörü: Schimadzu yüksek frekans jeneratör kv (Floroskopi) Nominal Güç: 150 W X-Işın Tüpü: Schimadzu Doğal Filtrasyon > 1 mm Al Ortopedi bölümünde bulunan mobil C-kollu cihaz hariç bütün sistemlerde radyografik ve floroskopik ışınlama seçenekleri bulunmaktadır. Ortopedi ve Üroloji bölümlerindeki iki sisteminde ise incelemeler sırasında sadece floroskopik ışınlama modu kullanılmaktadır. Farklı modlarda görüntü güçlendirici giriş doz hızı ve hasta giriş doz hızları ayrı ayrıdır. 3.2 İncelemelerin Sınıflandırılması Gastroenteroloji incelemeleri, sadece teşhis koyma amacı ile yapılan çalışmalar (ERCP) ve yalnız tedavi ve/veya teşhisle birlikte tedavinin yapıldığı çalışmalar (ERCP,PTK) olarak gruplandırılmıştır. Ortopedi incelemeleri teşhisle birlikte tedavinin yapıldığı çalışmalar (Kompleks incelemeler) olarak gruplandırılmıştır. Üroloji incelemeleri teşhisle birlikte tedavinin yapıldığı çalışmalar (PCNL) olarak gruplandırılmıştır. Son olarak Radyoloji bölümündeki incelemeler sadece teşhis koyma amacı ile yapılan 24

38 çalışmalar (Tek kontrastlı kolongrafi, Çift kontrastlı kolongrafi, Özafagus çalışmaları) olarak gruplandırılmıştır. Sadece teşhis koyma amacı ile yapılan çalışmalarda floroskopi süresi kısadır (Gastroenteroloji çalışmaları için ortalama 2-3 dakika, Radyoloji çalışmaları için ortalama 3-5 dakika). Teşhis ve tedavinin birlikte uygulandığı çalışmalarda daha uzun floroskopi süresine ihtiyaç duyulmaktadır (Gastroenteroloji incelemeleri için ortalama 9-10 dakika, Ortopedi incelemeleri için ortalama 7-8 dakika ve Üroloji incelemeleri için ortalama 9-10 dakika). 3.3 Performans Ölçümlerinde Kullanılan Test Cihazları İyon Odaları: Radcal 10X-6, 6cc; Radcal 10X-60, 60cc KVp ölçme cihazı: Radcal W ( kv) İyon odası elektrometresi: Radcal, Model 9010 KVp elektrometresi: Radcal, Model 4082 X-ışın sisteminin floroskopik ve radyografik modda, farklı ışınlama parametrelerinde hasta giriş dozları, görüntü güçlendirici giriş dozları, tüp voltajı (kvp), yarı değer kalınlığı (Half Value Layer, HVL), yüksek ve alçak kontrast ayırma gücü, gri skala, otomatik parlaklık kontrolü ve kontrast-ayrıntı ölçümleri yapılmıştır. Her sistemin hasta giriş dozları 6 cc lik Radcal 10X-6 (MDH-Radcal, Monrovia, CA) iyon odası, görüntü güçlendirici giriş dozları ise 60 cc lik Radcal 10X-60 (MDH-Radcal, Monrovia, CA) iyon odası kullanılarak, IPEM protokollerine göre ölçülmüştür. (IPEM Report No: ). Tüplerin yarı kalınlık değerlerinin saptanmasında (Half Value Layer, HVL) yüksek saflıkta alüminyum levhalar kullanılmıştır. 3.4 Hasta Dozu Ölçümünde Kullanılan Dozimetri Sistemleri Gastroenteroloji, Ortopedi, Üroloji ve Radyoloji bölümlerindeki farklı incelemelerde farklı dozimetri sistemleri kullanılmıştır. 25

39 Gastroenteroloji bölümündeki ERCP ve PTK incelemeleri için: Film Dozimetre TLD (Termolüminesans Dozimetre) Ortopedik kırıkların floroskopi altında incelenmesi ve Üroloji bölümündeki PCNL çalışmaları için: Retrospektif yöntem Radyoloji bölümündeki Tek ve Çift Kontrastlı Kolongrafi ve Özafagus incelemeleri için: Doz-Alan Çarpımı Hava Kerma ölçüm teknikleri kullanılmıştır Film dozimetresi kullanılarak yapılan ölçümler Film dozimetresi olarak radyoterapi amaçlı, düşük duyarlıklı (yavaş) x-ışını filmi olan Kodak X-OMAT V kullanılmıştır. Gastroenteroloji bölümündeki ERCP ve PTK çalışmalarında film, incelemenin yapıldığı anatomik bölgede x-ışınının hastaya girdiği alana merkezlenmiştir. Doz ölçümlerinde kullanılan yavaş radyoterapi filmlerinin değerlendirilmelerinde, doz değeri optik yoğunluk karakteristik eğrisi kullanılmıştır. Farklı doz değerlerinde ışınlanmış filmlerin optik yoğunlukları densitometre cihazı ile okunarak doz optik yoğunluk karakteristik eğrisi elde edilmiştir. Her hastaya ait filmdeki kararmanın ortalama optik yoğunluk değerinin hangi doz değerine karşılık geldiği filmin karakteristik eğrisi kullanılarak bulunmuştur. Buna ek olarak her hastaya ait ışınlanmış radyoterapi filmlerinin alanı ölçülmüştür. Işınlanmış radyoterapi filmi örneği Şekil 3.1 de gösterilmiştir. 26

40 Şekil 3.1 Işınlanmış radyoterapi filmi Ölçülen alan ile karakteristik eğriden faydalanarak bulunan doz değeri çarpımı sonucunda DAP (Gy.cm2) değeri hesaplanmıştır. Hastadan geri saçılan fotonlar nedeniyle geri saçılma faktörünün etkisi de göz önüne alınarak bu düzeltme işleme eklenmiştir. Her hasta için hesaplanan DAP değeri geri saçılma faktörüne (GSF=1.33) bölünmüştür. Ayrıca film üzerinde kararmanın maksimum olduğu yerdeki optik yoğunluk değeri okunmuş ve filmin karakteristik eğrisinden faydalanılarak hasta giriş cilt dozu değeri belirlenmiştir. Şekil 3.2 de doz ölçüm düzeneği gösterilmiştir. Şekil 3.2 Film dozimetresi ile doz ölçüm düzeneği 27

41 Ayrıca film üzerine maksimum ışınlamanın beklendiği bölgeye primer demet içinde kalacak şekilde TLD ler yerleştirilmiştir. Böylece TLD ve radyografik film ile yapılan ölçümlerin karşılaştırılması mümkün olmuştur. Gastroenteroloji bölümünde yapılan incelemelerde her hasta için kullanılmak üzere standart formlar hazırlanmıştır (Ek 1-Ek 3). İncelemenin başlangıcında Ek 1 de hastanın kişisel bilgileri, incelemeyi yapan hekim, hastane adı, tarih, çalışma adı bilgileri ile giriş dozunun hesaplanmasında kullanılmak üzere hasta-dedektör mesafesi, odak noktası-yer mesafesi, odak noktası-dedektör mesafesi not edilmiştir. Çalışma esnasında ise Ek 2 ve Ek 3 de floroskopik ve radyografik görüntü parametreleri (kvp, ma, mas, ms, görüntü güçlendirici büyütme faktörleri (9 cm, 12 cm ve 16 cm), odak noktası ile görüntü güçlendirici arasındaki mesafe ve hastanın yattığı masanın cm olarak yerden yüksekliği) gastroenteroloji ünitesindeki göstergeden bakılarak okunmuş ve her değişiklik not edilmiştir TLD kullanılarak yapılan ölçümler Çalışmalarda, hasta girişindeki dozun ölçümünde 3,7 x 3,7 x 0,9 mm boyutlarındaki LiF kristalinden yapılmış TLD-100 dozimetrileri kullanılmıştır. TLD ler, çalışma esnasında hasta cildine kolayca yerleştirilebilir ve görüntüye olumsuz bir etkileri yoktur. Gastroenteroloji bölümündeki ERCP ve PTK çalışmaları ve Radyoloji bölümündeki Tek ve Çift Kontrastlı Kolongrafi ve Özafagus çalışmalarında TLD lerin hasta cildinde hangi anatomik bölgelere ve hangi projeksiyonlara yerleştirileceği incelemeyi gerçekleştiren hekimlere danışılarak ve literatür ile uygun olacak şekilde belirlenmiştir. X-ışını demetinin hastaya giriş noktasının sürekli değiştirilmesi nedeniyle, TLD ler her zaman x-ışını demetinin içerisinde kalmamaktadır. Bu problemi bir dereceye kadar gidermek için hastanın birçok bölgesine TLD yerleştirilmiştir. Ortopedi ve Üroloji bölümlerinde incelemeler açık ameliyat şeklinde yapılmaktadır bu nedenle hasta dozu ölçümlerinde TLD ler sterilizasyondan dolayı bu incelemelerde hasta üzerine yerleştirilememiştir. 28

42 TLD okumaları için Model 3500 (Harshaw, Chemical) TLD okuyucusu kullanılmıştır. Tüm TLD ler ışıma eğrisindeki kısa yarı-ömürlü piklerin etkisinin ortadan kaldırılması amacıyla, ışınlamanın ardından 24 saat sonra okunmuşlardır. SICAKLIK (ºC) ZAMAN (sn) Şekil 3.3 TLD Okuyucusunun Zaman-Sıcaklık değerine göre davranışı DAP metre kullanılarak yapılan ölçümler Doz-alan çarpımı (Dose-Area Product, DAP) ölçümü tüp ağzına yerleştirilen geçirgen tipte iyon odası (Diamentor M4KDK (PTW, Freiburg)) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. M4KDK sistemi ile aynı anda doku girişinde noktasal hava kerma (HK) değerinin de ölçülmesi mümkündür. İyon odasının merkezindeki noktasal (1.7 cm x 1.7 cm) iyon odası ile hava giriş dozu (HK) ölçümü, 15 cm x 15 cm alanlı iyon odası ile de doz-alan çarpımı (DAP) ölçümü yapılır. Bu iyon odası elektrometreye, elektrometre de bilgisayara bağlıdır. Diamentor sistemine ait veriler Diasoft 5.0 (PTW Freiburg) yazılımı ile bilgisayara aktarılmıştır. Bu yazılım sayesinde, floroskopik ve radyografik incelemeler ayrı ayrı dosyalara kaydedilir. İncelemenin her bir projeksiyonu için floroskopik ışınlama parametreleri (floroskopi modu, kvp, ma, toplam ışınlama süresi, görüntü güçlendiricinin modu) ve radyografik ışınlama parametreleri (kvp, mas, frame sayısı, ışınlama doz modu) eşzamanlı olarak çizelgelere not edilmektedir. Bunlara ek olarak hastanın pozisyonu, ışınlama geometrisi, masa-odak mesafesi v.b. değerler de çizelgelere not edilmektedir. Bu parametrelerden 29

43 herhangi biri değiştiğinde bilgisayarda da ayrı bir kayıt sayfası yaratılmıştır. Oluşturulan bu grafikler ölçümden sonra değerlendirilmiştir. Bu tez kapsamında, geçirgen tipte iyon odası tüp ağzına diğer sistemlerde yerleştirilemediği için sadece Radyoloji bölümündeki sistemde DAP metre ile ölçüm yapılmıştır. Şekil 3.4 de doz-alan çarpımı ölçüm düzeneği gösterilmiştir. Şekil 3.4 DAP metre ile doz ölçüm düzeneği (X-ışınlarının çıktığı noktaya geçirgen tipte iyon odası yerleştirilir. Bu iyon odası elektrometreye, elektrometre de bilgisayara bağlanır. Böylece Diasoft 5 programı yardımıyla doz okumaları gerçekleştirilir). Hasta Dozu Ölçüm prosedürü - M4-KDK diamentor sisteminin iyon odası (dedektör) x-ışını tüpünün kolimatörünün ön kısmına yerleştirilir. - Kullanılan iyon odasının çıkışı elekrometreye bağlanır. - Hasta verilerinin bilgisayara kaydedilebilmesi amacıyla elektrometre (DAP metre), bilgisayara seri olarak bağlanmış olup bilgisayardan verilerin elde edilebilmesi için Diasoft 5.0 yazılımı kullanılır. 30

44 - Diasoft yazılımında her hastaya ait ayrı bir dosya oluşturabilmek için çalışma başlamadan önce, hastanın adı, soyadı, yaşı, kilosu, boyu ve cinsiyeti bilgileri Diasoft yazılımında oluşturulan yeni dosyaya kaydedilir. - Her hasta için kullanılmak üzere standart formlar hazırlanmıştır (Ek 1-Ek 3). İncelemenin başlangıcında Ek 1 de hastanın kişisel bilgileri, incelemeyi yapan hekim, hastane adı, tarih, çalışma adı bilgileri ile giriş dozunun hesaplanmasında kullanılmak üzere hasta-dedektör mesafesi, odak noktası-yer mesafesi, odak noktası-dedektör mesafesi not edilir. Ek 2 ve Ek 3 de floroskopik ve radyografik görüntü parametreleri çalışma esnasında bilgisayarla eş zamanlı olarak kaydedilir. Floroskopik Görüntüleme Parametreleri Çalışmanın başlangıcından itibaren her bir floroskopik görüntüleme sonucunda alınan doz grafikleri ayrı ayrı kayıt edilir. Bunların her biri Diasoft programına bir grafik olarak aktarılır. Hastanın X-ışın tüpüne göre konumu (AP, PA, RLAT ve LLAT) not edilir. Floroskopik ışınlama sırasında kullanılan (kvp) ve akım (ma) değerleri kayıt edilir. (kvp değeri sistemin otomatik parlaklık kontrolü yüzünden hasta kalınlığına göre sürekli değişmektedir. Bu değişim sürekli gözlenerek ortalama değerler not edilir) Floroskopik ışınlama süresi (sn) kolongrafi ünitesindeki göstergeden okunur. Odak noktası ile görüntü güçlendirici arasındaki mesafe (116 cm) ve hastanın yattığı masanın cm olarak yerden yüksekliği (98 cm) ( tek ve çift kontraslı kolongrafi ve özafagus çalışmaları için sabittir) not edilir. Çalışma süresince hastaya verilen doz-alan çarpımı değeri (DAP) Gy.cm 2 olarak bilgisayara kayıt edilir. Çalışma süresince hastaya giriş noktasındaki doz (GD) mgy olarak bilgisayara kayıt edilir. 31

45 Radyografik Görüntüleme Parametreleri Radyografik görüntü sıra numarası (DA sıra numarası) Radyografik ışınlama projeksiyonu Radyografik görüntüleme esnasında; - kullanılan kvp ve mas değerleri - alınan toplam görüntü sayısı - sistemin kullandığı puls genişliğinin ms olarak değeri kayıt edilir. Çalışma süresince hastaya verilen doz-alan çarpımının (DAP) Gy.cm 2 olarak değeri bilgisayara kayıt edilir. Dosyalara kaydedilen grafiklerden DAP değerleri elde edilir. Çalışma süresince hasta giriş dozu değerleri (GD) mgy olarak Diasoft yazılımında açılan dosyaya kayıt edilir. Grafikler değerlendirilirken floroskopik ve radyografik görüntülemeler birbirinden ayırt edilmekte, hasta giriş dozları bu grafiklerden okunabilmektedir. Hasta bilgilerinin değerlendirilmesi aşamasında floroskopik ve radyografik görüntülemenin mgy cinsinden giriş dozu değeri (GD) ve Gy.cm 2 cinsinden doz-alan çarpımı (DAP) değeri Diasoft programına ölçüm esnasında kayıt edilmiş grafiklerden bulunur (Şekil 3.5). Şekil 3.5 Floroskopi (20.sn ye kadar olan kısım) ve radyografi (20.sn den sonrası) ışınlamalarının bilgisayar kayıt görüntüsü 32

46 3.4.4 Retrospektif olarak yapılan ölçümler Ortopedik kırıkların floroskopi altında incelenmesi ve Üroloji bölümlerindeki PCNL çalışmalarında hasta giriş dozu ölçümleri retrospektif olarak yapılmıştır. Her hasta için kullanılmak üzere standart formlar hazırlanmıştır (Ek1-Ek3). İncelemenin başlangıcında Ek-1 de hastanın kişisel bilgileri; hastanın adı, soyadı, yaşı, kilosu, boyu ve cinsiyeti bilgileri ayrıca incelemeyi yapan hekim, hastane adı, tarih, çalışma adı bilgileri not edilir. İncelemeler sırasında ise her bir projeksiyon ve bu projeksiyonlarda kullanılan kvp ve ma değerleri ve her bir projeksiyonun süresi eşzamanlı olarak çizelgelere (Ek 2 ve Ek 3) kaydedilmiştir. Hasta giriş dozu hesaplamaları yapılırken öncelikle her iki sistemde de ayrı ayrı çalışmalarda en çok kullanılan kvp ve ma değerleri belirlenmiştir. Belirlenen her bir kvp ve ma değeri için tüp çıkışındaki doz hızı değeri Radcal 10X- 6, 6cc iyon odası ile havada ölçülmüştür. Şekil de kullanılan ölçüm geometrileri gösterilmiştir. Şekil 3.6 Ortopedi bölümünde retrospektif ölçüm geometrisi 33

47 Şekil 3.7 Üroloji bölümünde retrospektif ölçüm geometrisi Ara değerler her bir ma değeri için çizilen kvp ye karşı doz hızı grafiğinden elde edilen denklemler yardımıyla hesaplanmıştır. Şekil da ortopedi ve üroloji bölümlerinde elde edilen kvp ye karşı doz hızı grafikleri gösterilmiştir. Doz Hızı (mgy/d Ortopedi kvp-doz Hızı (mgy/dak) kvp 0,6mA 0,8mA 1,0mA 1,2mA 1,4mA 1,6mA 1,8mA 2,0mA 2,2mA 2,4mA 2,5mA 2,6mA 2,7mA Şekil 3.8 Ortopedi bölümünde elde edilen kvp ye karşı doz hızı grafiği 34

48 Doz (mgy/da Üroloji kvp-doz (mgy/dak) kvp 1,1mA 1,2mA 2,5mA 2,7mA 3,0mA 3,2mA 3,3mA 3,5mA 3,6mA 4,0mA 4,1mA 4,4mA 4,5mA 4,7mA Şekil 3.9 Üroloji bölümünde elde edilen kvp ye karşı doz hızı grafiği İyon odasının x-ışını tüpünün odak noktasına olan mesafesi kaydedilmiştir, bu mesafe sabit tutulmuştur. Daha sonra ters kare kanununa göre düzeltme yapılarak hasta girişindeki doz hızı değeri hesaplanmıştır. Kullanılan projeksiyona göre hasta kalınlığı ve dolayısıyla hasta giriş dozu değişmektedir. Bu nedenle çalışmalarda en çok kullanılan projeksiyonlar ve bu projeksiyonlardaki ortalama hasta kalınlıkları göz önünde tutularak ters kare düzeltmeleri yapılmıştır. Ortopedik kırıkların floroskopi altında incelenmesi sırasında AP ve LAT projeksiyonlar kullanılmıştır. Bu projeksiyonlarda her hasta için ters kare düzeltmesi çalışılan anatomik bölgeye göre yapılmıştır. Üroloji incelemelerinde ise AP ve Oblik projeksiyonlar kullanılmıştır ve yine ters kare düzeltmesi çalışılan anatomik bölgeye göre yapılmıştır. Ayrıca her hastada kullanılan her bir projeksiyon için ortalama kvp ve ma değerleri ve bu projeksiyonun süresi ölçülmüştür. Ters kare düzeltmesi yapılan doz hızı değeri ölçüm süresi ile çarpılarak doz değeri bulunmuştur. Hastadan geri saçılan fotonlar nedeniyle geri saçılım faktörünün etkisi de göz önüne alınarak bu düzeltme işleme eklenmiştir. Ortopedi incelemeleri için geri saçılım faktörü (GSF) 1,3, Üroloji incelemeleri için geri saçılım faktörü 1,38 olarak alınmıştır. Hasta giriş cilt dozu değerleri denklem 2.4 yardımı ile hesaplanmıştır. 35

49 3.5 Hasta Dozu Ölçümünde Kullanılan Dozimetri Sistemlerinin Kalibrasyonu Radyografik film kalibrasyonu Çalışmada Kodak X-OMAT V marka radyoterapi filmi kullanılmıştır. Radyografik film kalibrasyonu için hazırlanan düzenek Şekil 3.10 da gösterilmiştir. Şekil 3.10 Radyografik filmlerin kalibrasyonu deney düzeneği 33 x 41 cm boyutlarında olan düşük duyarlıklı (yavaş) filmler 13 x 10 cm ebatlarında hazırlanmış ve sonra her bir parça radyografik ışınlama modunda artan doz değerlerine sahip olacak şekilde ışınlanmıştır. İyon odası ve film mesafelerinin odak noktasına olan uzaklıkları farklıdır. Bu nedenle kalibrasyonun belirlenmesinde ters kare düzeltmesi yapılmıştır. 36

50 Farklı ışınlama değerlerinde ışınlanmış filmlerin optik yoğunluk değerleri densitometre cihazı ile okunmuş ve ışınlanan doz değerleri ile elde edilen kalibrasyon eğrisi çizilmiştir (Şekil 3.11). Bu kalibrasyon eğrisi x-ışınının film üzerinde oluşturduğu kararmaya karşı gelen doz değerlerini vermektedir. Elde edilen sonuçlar: OD A = (3.1) 1+ [ Doz( mgy) / B] C fonksiyonuna uyumlandırılarak kalibrasyon eğrisi elde edilmiştir. Şekil 3.11 Radyografik filmin kalibrasyon eğrisi Termolüminesans dozimetre kalibrasyonları Çalışmada kullanılan TLD-100 lerin üretimden kaynaklanan duyarlılık farklılıklarının ortadan kaldırılması amacıyla öncelikle kalibrasyonları gerçekleştirilmelidir. TLD lerin iki temel kalibrasyonu vardır. Bunlardan ilki TLD lerin birbirlerine olan hassasiyet farklılıklarını belirlemek için kullanılan ECC (Element Calibration Coefficient) 37

51 değerlerinin bulunması ve diğeri ise TLD okuyucusunun verdiği akım değerlerini doza çevirmek amaçlı kullanılan RCF (Reader Calibration Factor) katsayısının bulunmasıdır. Eşit miktarda ve aynı koşullarda ışınlanan TLD lerin aynı akım değerlerini vermesi beklenir. Ancak TLD lerin imalat ve saklanma koşullarından kaynaklanan farklılıklardan dolayı tüm TLD ler aynı sonucu vermezler. Hassasiyet farklılıklarının en aza indirilmesi amacıyla, TLD ler kullanılacak x-ışın sisteminde ışınlanmış, hassasiyetleri ± %5 aralığının dışına çıkmış olan TLD ler çalışmada kullanılmamıştır. Bu kalibrasyon ile TLD lerin duyarlık etkisi belirlenmiştir (ECC). Hassasiyetleri ± %5 aralığı içerisinde bulunan aynı geometriye yerleştirilmiş TLD ler ve referans bir iyon odası aynı anda aynı şartlarda (aynı kvp,ma) ışınlanır. TLD okuyucusunun kalibrasyon faktörü nc/mr ya da nc/mgy olarak belirlenir (RCF). Bu çalışmada okuyucunun kalibrasyon faktörü nc/mgy olarak bulunmuştur. TLD kalibrasyonu yapılırken, aynı kvp değerinde TLD ler ışınlanmış ve okuyucuda nc olarak verdiği akımlar okunmuştur. Aynı şartlarda ışınlanmış olan iyon odasından ise mgy olarak ışınlama değeri okunmuştur. TLD okuyucusunda bulunan nc değerlerinin ortalaması, iyon odasından elde edilen mgy değerine bölünerek RCF nc/mgy değerleri bulunmuştur. Cilt dozunun saptanmasında TLD ler geri saçılma faktörü ile çarpılmazlar. Çünkü, ciltten geri saçılan radyasyondan etkilenirler. TLD sonucundan direkt olarak ciltte soğurulan doz elde edilir. 3.6 Personel Dozu Ölçümünde Kullanılan Dozimetri Sistemleri Personel dozimetrisi toplam 2 hastanede Gastroenteroloji bölümünde çalışan 2 hekim, Ortopedi bölümünde çalışan 2 hekim ve Üroloji bölümünde çalışan 1 hekim için yapılmıştır. Bu çalışmada hekimlerin sağ ve sol bacakları hizasında kurşun elbisenin alt ucuna, sağ ve sol bileklerine (veya yüzük parmaklarına), bel seviyesinde kurşun önlüğün altına, tiroid seviyesinde tiroid koruyucunun üzerine ve göz dozu için alına TL dozimetreleri yerleştirilmiştir. TL dozimetreleri her inceleme başında hekimlere verilmiş ve işlem sona erdiğinde yeni bir incelemeye kadar geri toplanmıştır. Hekimlerin incelemelerin hangi bölümlerinde bulunup bulunmadıkları not edilmiştir. 38

52 Bu sayede hekimlerin toplam floroskopi süresi ve toplam radyografik görüntü sayıları projeksiyonlara bağlı olarak belirlenmiştir. Her hekimin TL dozimetrisinin incelemeler sonucundaki doz değeri içinde incelemeler sonucu alınan doz dışında, ortamın doğal radyasyonu olarak adlandırılan background değeride yer almaktadır. Fakat bize sadece incelemelerden gelen doz gerektiği için background değeri çalışma süresince belirlenmiş ve hekimlerin dozimetre sonucundan çıkarılmıştır. Bu amaçla hekim dozimetreleri ile eş zamanlı olarak her sistemin kontrol panelinin altına background değerini belirlemek için en az dört TLD den oluşan paketler yerleştirilmiştir. Personel çalışmalarının sonlandırılması ile TLD okuyucusunda bu dozimetreler okunmuş ve okumaların ortalaması alınmıştır. Elde edilen bu ortalama sonuç o sistem için hekim çalışmaları süresince olan background değerini ifade etmektedir. Elde edilen bu background değeri her hekim dozimetresinde kullanılan TLD okumalarından çıkarılmıştır. Kalan doz değeri, bize direk olarak çalışmalardan alınan doz değerini akım şiddeti cinsinden ifade eder. Akım şiddeti cinsinden ifade edilen doz değeri kalibrasyon faktörü ile çarpılarak gerçek soğurulan doz değerine geçilmiştir. TL dozimetre sonuçları kullanılarak hekimlerin ekstremite dozları ve etkin dozları hesaplanmıştır. Bu hesaplama hekimlerin katıldıkları tüm çalışmaların toplamı için ve çalışma başına normalize edilerek verilmiştir. Bu değerlerden yararlanılarak uluslar arası kuruluşlar tarafından önerilen yıllık doz değerlerine ulaşmayı sağlayacak olan çalışma sayıları belirlenmiştir. Bu sınır değerler bölüm 2.3 ve 2.4 de verildiği gibidir. Yıllık alabilecekleri maksimum hasta sayıları bu sınır değerler dikkate alınarak hesaplanmıştır. Yılda ortalama 220 iş günü olduğu hesaba katılarak da her hekimin bir iş günü boyunca yapabileceği çalışma sayıları belirlenmiştir. 39

53 Şekil 3.12 Hekimlere TL dozimetrelerinin yerleştirilmesi Hekimlerin bel (kurşun önlüğün altında) ve troid (kurşun önlüğün üzerinde) seviyesindeki TL dozimetrisi sonuçları kullanılarak etkin dozları hesaplanmıştır (Niklason et al. 1994). Bu hesaplama yapılırken birbirine eş kabul edilen dört farklı formül bulunmaktadır. Bunlardan ikisi hekimlerin tiroid koruyucu kullanması durumu, diğer ikisi ise hekimlerin tiroid koruyucu kullanmaması durumunda kullanılan etkin doz formülleridir. Formüllerde ifade edilen H u bel seviyesinde kurşun önlüğün altındaki doz değeri, H os ise tiroid seviyesinde kurşun koruyucunun üstündeki doz değeridir. Hekimlerin tiroid koruyucu kullanmaması durumunda efektif doz; E= 0,06(H os - H u ) +H u (3.2) Bel seviyesindeki dozimetre değerinin bulunmadığı durumlarda bu dozimetre değerinin H u 0,01 H os olarak kabul edilmektedir ve bu durumda efektif doz değeri; E= 0,07 H os (3.3) 40