TIPTA GÖRÜNTÜLEME. Prof. Dr. M. Tunaya KALKAN. Biyofizik Anabilim Dalı



Benzer belgeler
ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 5 : IŞIK

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

GİRİŞ. Işık ışınları bir ortamdan başka bir ortama geçerken yolunu değiştirebilir. Şekil-I

Bölüm 5. Tıbbi Görüntüleme Yöntemlerinin Temel İlkeleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

10. SINIF KONU ANLATIMLI

Işığın izlediği yol : Işık bir doğru boyunca km/saniye lik bir hızla yol alır.

MADDE VE IŞIK saydam maddeler yarı saydam maddeler saydam olmayan

X-Işınları. 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler. Numan Akdoğan.

AKCİĞER KANSERİ TANISI KONULDUKTAN SONRA NE YAPILIR HASTA NASIL TAKİP VE İDARE EDİLİR

Işığın Kırılması Testlerinin Çözümleri. Test 1 in Çözümleri. 4. X ışını tam yansımaya uğradığına göre, n 1. dir. Y ışını n 3. yaklaştığına göre, n 2

Mercekler Testlerinin Çözümleri. Test 1 in Çözümleri

10. Sınıf. Soru Kitabı. Optik. Ünite. 5. Konu Mercekler. Test Çözümleri. Lazer Işınının Elde Edilmesi

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

Km/sn IŞIĞIN KIRILMASI. Gelen ışın. Kırılan ışın

X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ VE ELDE EDİLMELERİ. X-ışınları Alman fizikçi Wilhelm RÖNTGEN tarafından 1895 yılında keşfedilmiştir.

X-IŞINLARI KIRINIM CİHAZI (XRD) ve KIRINIM YASASI SİNEM ÖZMEN HAKTAN TİMOÇİN

ELK462 AYDINLATMA TEKNİĞİ

X-Işınları. Numan Akdoğan. 10. Ders: X-ışınlarıyla görüntüleme (X-ray imaging)

FİZ201 DALGALAR LABORATUVARI. Dr. F. Betül KAYNAK Dr. Akın BACIOĞLU

Bölüm 1 Maddenin Yapısı ve Radyasyon. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

X-Işınları. Numan Akdoğan. 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler.

12. SINIF KONU ANLATIMLI

MANYETİK REZONANS TEMEL PRENSİPLERİ

32 Mercekler. Test 1 in Çözümleri

OPTİK Işık Nedir? Işık Kaynakları Işık Nasıl Yayılır? Tam Gölge - Yarı Gölge güneş tutulması

3. K. Yanıt B dir. Nihat Bilgin Yayıncılık. v 1 5.

IŞIK VE SES Hazırlayan; Arif Özgür ÜLGER Muğla 2016

30 Mercekler. Test 1 in Çözümleri

Işığın Kırılması. Test 1 in Çözümleri. 3. n 1. ortamına gelen Ι ışık ışını tam yansımaya uğramış. O hâlde n 1. ortamından n 2. > n 2. dir. 1.

ULTRASON GÖRÜNTÜLEME

12. SINIF KONU ANLATIMLI

SAĞLIK MESLEKLERİNİN TANITIM PANELİ

2. Işık Dalgalarında Kutuplanma:

Elektron ışını ile şekil verme. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

OPTİK. Işık Nedir? Işık Kaynakları

Malzeme muayene metodları

BT ve MRG: Temel Fizik İlkeler. Prof. Dr. Utku Şenol Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyoloji Anabilim Dalı

ÇOCUKLARDA BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ VE RADYASYON GÜVENLİĞİ KLİNİSYEN BİLGİLENDİRME PLATFORMU

2. HAFTA MİKROSKOPLAR

Su Dalgaları Testlerinin Çözümleri. Test 1 in Çözümleri

Bölüm 7 Tahribatsız Malzeme Muayenesi

X-IŞINI OLUŞUMU (HATIRLATMA)

CEVAP D. 6. T 1 > T c, B 1 = B T 2 < T c, B 2 = 0 ESEN YAYINLARI

ELEKTROMANYETİK İ ALANLAR. Prof. Dr. M. Tunaya KALKAN İÜ Cerrahpaşa Tıp Fakültesi

X IŞINLARININ ELDE EDİLİŞİ

H a t ı r l a t m a : Şimdiye dek bilmeniz gerekenler: 1. Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar ve ışık

DOĞU AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ

b. Işık az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken c. Işık en hızlı... en yavaş... ortamında yayılır.

Kasetin arka yüzeyi filmin yerleştirildiği kapaktır. Bu kapakların farklı farklı kapanma mekanizmaları vardır. Bu taraf ön yüzeyin tersine atom

RÖNTGEN FİZİĞİ X-Işını oluşumu. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

BĐYOMEKANĐK VE DOKU MEKANĐĞĐ

Biyomekatronik Sistemler. Kemik Uzatma Sistemleri. Erhan AKDOĞAN, Ph.D.

Işığın Kırılması. Test 1 in Çözümleri. 3. n 1. ortamına gelen Ι ışık ışını tam yansımaya uğramış. O hâlde n 1. ortamından n 2. > n 2. dir. 1.

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

T.C. TÜBİTAK BİDEB. YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ-ve MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİM ÇALIŞTAYLARI OPTİK KUTU

Işığın Kırılması. Test 1 in Çözümleri. 3. n 1. ortamına gelen Ι ışık ışını tam yansımaya uğramış. O hâlde n 1. ortamından n 2. > n 2. dir. 1.

Diagnostik Görüntüleme ve Teknikleri

MERCEKLER. Kısacası ince kenarlı mercekler ışığı toplar, kalın kenarlı mercekler ışığı dağıtır.

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

32 Mercekler. Test 1 in Çözümleri

Optik Özellikler. Elektromanyetik radyasyon

X-Işınları. 4. Ders: X-ışını sayaçları. Numan Akdoğan.

RÖNTGEN FİZİĞİ 6. X-Işınlarının madde ile etkileşimi. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

h 7.1 p dalgaboyuna sahip bir dalga karakteri de taşır. De Broglie nin varsayımı fotonlar için,

ÖĞRENME ALANI : FĐZĐKSEL OLAYLAR ÜNĐTE 5 : IŞIK (MEB)

Yoğunlaştırılmış Güneş enerjisi santralinin yansıtıcıları aynaların kullanım alanlarından yalnızca biridir.

KUTUPLANMA (Polarizasyon) Düzlem elektromanyetik dalgaların kutuplanması

X IŞINLARININ TARİHÇESİ

Düzen Sağlık Grubu Polikliniği Çok Kesitli Bilgisayarlı Tomografi

Continuous Spectrum continued

X IŞINLARININ NİTELİĞİ VE MİKTARI

RÖNTGEN FİZİĞİ X-Işını oluşumu. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

MEHMET FEVZİ BALIKÇI

İlk elektronik mikroskobu Almanya da 1931 yılında Max Knoll ve Ernst Ruska tarafından icat edilmiştir.

Soru-1) IŞIK TAYFI NEDİR?

Elektromanyetik Dalga Teorisi Ders-3

X-IŞINLARI FLORESAN ve OPTİK EMİSYON SPEKTROSKOPİSİ

TEMEL TIBBİ CİHAZ KILAVUZU GAMMA KAMERA

Suya atılan küçük bir taşın su yüzeyinde oluşturduğu hareketler dalga hareketine örnek olarak verilebilir. Su yüzeyinde oluşan dalgalar suyun alt

10. SINIF KONU ANLATIMLI

12. ÜNİTE IŞIK KONULAR 1. IŞIK VE IŞIK KAYNAKLARI 7. IŞIK ŞİDDETİ, TAYİNİ VE AYDINLATMA BİRİMLERİ 9. ÖZET 10. DEĞERLENDİRME SORULARI

GEÇĐRĐMLĐ ELEKTRON MĐKROSKOBU

RADYOLOJİK TANIDA TEMEL KAVRAMLAR Ders Notları

Fizik Bilimine Giriş. Test 1 in Çözümleri. 5. elektromıknatıs. 1. Verilen üç olay da optiğin konusudur. Yanıt E dir.

GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU

Lazer ile şekil verme. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

mercek ince kenarlı (yakınsak) mercekler kalın kenarlı (ıraksak) mercekle odak noktası odak uzaklığı

Renkler Test Çözümleri. Test 1'in Çözümleri. Kırmızı renkli kumaş parçası mavi ışığı yansıtmadığı. için siyah görünür.

T.C. TÜBİTAK-BİDEB. YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ- ve MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİM ÇALIŞTAYLARI

Doppler Ultrasonografisi

RÖNTGEN FİZİĞİ 5 X-ışınlarının özellikleri, kalitesi ve kantitesi. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

MERCEKLER 1 R 1 ± 1 n = F. MERCEKLER Özel ışınlar:

1. İnsan vücudunun ölçülerini konu edinen bilim dalı aşağıdakilerden hangisidir?

Ses Dalgaları. Test 1 in Çözümleri

A A A A A FİZİK TESTİ Ö Z G Ü N D E R S A N E. 1. Bu testte 30 soru vardır. Testin tümü için verilen cevaplama süresi 45 dakikadır.

Artroskopi, ortopedik cerrahların eklem içini görerek tanı koydukları ve gerektiğinde

Bernoulli Denklemi, Basınç ve Hız Yükleri Borularda Piezometre ve Enerji Yükleri Venturi Deney Sistemi

Paslanmaz Çelik Gövde. Yalıtım Sargısı. Katalizör Yüzey Tabakası. Egzoz Emisyonları: Su Karbondioksit Azot

YGS FİZİK DENEME SINAVI 2

Transkript:

TIPTA GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİNİN BİYOFİZİĞİ Prof. Dr. M. Tunaya KALKAN Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Biyofizik Anabilim Dalı 1

GİRİŞ: İ İ İnsanın iç organlarının anatomik, fizyolojik ve patolojik özelliklerinin belirlenmesi. Morfolojik ve fonksiyonel, makroskobik ve mikroskobik k olarak iç yapıların görüntülenmesi. öü Amaç insana, özellikle hastaya mümkün olduğuğ kadar zarar vermeden ve onu rahatsız etmeden en kısa zamanda iç organların yapısı hakkında kaliteli ve hızlı bilgi toplamak. 2

Hekim hangi görüntüleme yönteminin uygun olacağınağ karar verecektir. a)hastaya en az zararı vermek b)hızlı görüntü almak c)kaliteli görüntü öü elde edebilmek dbil d)farklı yapı ve yoğunluktaki dokuları ayırt edebilmek e) Biyokimyasal y izleyicilik yapabilmek yp f) Ekonomik olmak 3

1) GÖRÜNÜR IŞIK İLE GÖRÜNTÜLEME (ENDOSKOPİ) İçç bölgeler aydınlatılabilmeli, yansıyan y ışıkş dışarıya kayıpsız dışarı alınabilmeli. Fiber optik liflerin yüksek optik kırma indisine sahip olmalarından l dolayı ışık, k lifin iid içinden dışarıya çıkmadan bir uçtan diğer uca tam yansımalarla iletilebilir. 4

Optikçe saydam bir ortamdan, başka optikçe saydam ortama geçen ışığın hızı değişir (örneğin havadan suya). Hızı değişen ışık bir noktadan bir başkaş noktaya enkısa zamanda ulaşabilmekş için yönünü değiştirir yani kırılır. Eğer ışık optikçe az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçiyorsa, gelen ışının normal (iki ortamı ayıran düzleme dik doğrultu) ile yaptığı açının ikinci ortama geçtiğinde küçülmesi (KIRILMA) şeklinde olur (Şekil 1,a). 5

Şekil 1,a. Optikçe az yoğun ortamdan (ör: hava) gelen ışık çok yoğun ortama (ör: cam veya su) geçtiğinde normale yaklaşarak ş kırılır (ß< α). ) 6

Şekil 1,b. Optikçe çok yoğun ortamdan (ör: su veya cam) az yoğun ortama (ör: hava) geçen ışık normalden uzaklaşarak kırılır (ß> α). 7

Şekil 1,c. Işık optikçe çok yoğun ortamdan az yoğun ortamdan, optikçe az yoğun ğ ortama SINIR AÇISI (S) ile gelirse kırılan ışık iki ortamı ayıran yüzeyi yalayarak (ß =90 0 ) gider. 8

Şekil 1,d. Optikçe çok yoğun ortamdan az yoğun ortama gelen ışığın ğ normalle yaptığı ğ açı, sınır açısından büyükse ışık aynı ortama TAM YANSIMA ya uğrar (α >sınır açısı). 9

Şekil 1,e. Fiber optik liflerin bir ucundan giren ışık, ş defalarca tam yansımaya y uğrayarak ğ diğer ğ uçtan çok az kayıpla çıkar. 10

Bir endoskopi aracının içinden geçerek vücut içinde kesme, dikme, parça alma, enjeksiyon yapabilme, sıvı verme veya sıvıyı geri emme gibi işlev görebilecek bir çok ek parça vardır (Şekil 1,f). 11

Şekil 1,g. Tipik bir endoskopi cihazı. 12

Endoskopi araçlarının kullanımında en önemli iki unsur optik fiber liflerdir. a) Işığı hastanın iç bölgelerine gönderen ve bu bölgelerin aydınlanmasına yardımcı olan bir lif. b) Aydınlatılan iç organlardan yansıyarak gelen ışığı dışa, hekimin gözüne getiren lif (çoğu zaman aynı lif). Bunların dışında amaca uygun olarak yapılacak işlemleri kolaylaştıran bazı ek parçalar vardır. a) Optik lifi istenen organa yönlendirip istenen bölgeye ulaşmasını sağlayan mekanik bir bölüm. b) Gereğinde bu organda yapılması gerekli cerrahi işlemler veya biyopsi alınabilmesi için uç kısma takılan cerrahi aletler (Şekil 1,f). 13

c) Işığı kontrol eden sistemler, mercek ve aynalardan oluşan optik sistemler. d) Görüntüyü gereğinde ekrana aktararak büyüten elektronik sistemler. e) Bunların dışında uygulanacak cerrahi girişim (laparoskopi) için vücut dışından içeriye ikinci, üçüncü hatta dördüncü giriş kanalı açılarak buralardan ek araçlar sokularak uygulamalar kolaylaştırılabilir. Doku boşluklarına karbondioksit gibi gaz veya serum fizyolojik, ringer gibi sıvı enjekte edilerek şişirilir ve görüş alanları genişletilir. 14

Şekil 1,h. Endoskopi ile yapılan bir artroskopi uygulamasında diz içi dokuların monitörde görüntülenmesi. 15

Şekil 1,i. Endoskopi ile görüntülenen bazı alanlar. l 16

Endoskopinin avantajlarını şöyle sıralayabiliriz; a) Doğrudan görünür ışık ile doğal ve renkli görüntü sağlar. b) Hastaya zararlı ışın kullanmaz c) Uygulanması nispeten kolaydır. d) Gereğinde biyopsi alınabilir. e) Gereğinde cerrahi işlem olanakları vardır. 17

Ancak bazı olumsuz yönleri de vardır. a. Vücudun her yerine özellikle boşluğu olmayan yerlerine girilemez (beyin veya karaciğer içi gibi). b. Bir çok bölgeye giriş için lokal anestetik gereklidir. c. Dar bölgelerde dolaşım zorlanır ve etkilenir. d. Geniş alanlarda cerrahi girişim için yetersiz kalır. 18

X-IŞINLARI (Röntgen) Alman fizikçi Wilhelm Konrad Röntgen 1896 da çalışmaları l sırasında ne olduğunu ğ açıklayamadığı ğ ışınları bilinmeyen ışınlar (x-ışınları) olarak adlandırdı. Buışınlar canlı organizmalarda yumuşak dokulardan geçebiliyor, kemik gibi yoğun dokularda kısmen tutuluyordu. Ayrıca fotoğraf plağını etkileyebiliyordu. 19

Şekil 2.b. Katot ışın tüpünün ü ü şematik resmi. 20

Burada katottan anoda elektrik alanda hızlandırılmış elektronlar anottaki sert metal yüzeye y çarptığında ğ birden durur. Bu çok yüksek değerdeki negatif ivme sonucu yüksek frekanslı elektromanyetik alan ortaya çıkartır. Enerji açısından bk bakarsak, k elektronun lkt kazanmış olduğu kinetik enerji elektromanyetik ışın enerjisine dönmüş olur. ½ m.v 2 = h.f (m=elektronun kütlesi, v= elektronun anota çarpma anındaki hızı, 21 h=6,67.10-34 plank sabiti, f= x-ışınının frekansı)

Enerjini bir kısmı ısıya dönüştüğünden elektronların çarptığı plaka ısınacak ve yıpranacaktır. Bunu önlemek için bu plaka döndürülerek elektronların farklı yerlere çarpması sağlanır. Ayrıca soğutularak ömrü uzatılmaya çalışılır. l 22

Anot katot arasındaki gerilim farkı (elektrik alan) arttırılıp azaltılarak l elektronun hızı değiştirilebilir. i il Hızlı elektronun enerjisi yüksek olacağından negatif ivmesi fazla olacaktır. Böylece oluşturulacak l x-ışınının frekansı artacaktır. Şiddet ve frekansına bağlı olarak x-ışının yoğun maddeye girişkenliği değiştiğinden fotoğraf plağındaki ğ dkietkisi kiifarklı olacaktır. Sonuçta film kalitesindeki aydınlık veya karanlık basit elektriksel bir düzenekle ayarlanabilmektedir. 23

Şekil 2.a. Katot ışın tüpünden çıkan x-ışınları değişik yoğunluklardaki maddelerde değişik oranlarda tutulduğundan t ğ d fotoğraf ğ fplağında ğ değişik ik 24 oranlarda negatif film izi bırakmaktadır.

a) Röntgen gibi görünür ışıktan daha yüksek frekanslı elektromanyetik ışımalar canlılar özellikle insanlar için zararlı etki yapabilirler dolayısıyla kontrollü olarak kullanılmalıdır. b) Bu nedenlerle çok sık Röntgen çektirmek, hamilelerin Röntgen ışınlarına maruz kalmaları sakıncalıdır. c) Ayrıca anatomik görüntü kalitesinin düşük olmasının yanında, d) Metabolik olayları l il izleme olanağı ğ da yoktur. 25

Röntgenin birçok yararlı yanları da vardır. a) Kısa sürede görüntüleyebilmesi, b) Bunu oldukça uygun fiyatla yapabilmesi, c) Cihazı kullanımının ve kuruluşunun kolay olması, d) İyi i teşhis bilgisi i i vermesi, e) Tüm vücut görüntüleyebilmesi, f) Kontrast madde kullanımı ile yumuşak dokudan dan da iyi i görüntü vermesi, yüzyıldan fazladır kullanımda kalmasının nedenlerindendir. 26

Tomografi: Tomografi bir görüntüleme yöntemi değil, ğ görüntüleme yöntemlerinde kullanılabilen bir tekniktir. Bu teknikte görüntülenecek dokuların belli bir kesitinin ön plana çıkması arzu edilmektedir. Bunun için bir kesitin netleştirilmesi yerine bu kesitin alt ve üstündeki kesitlerin netliğiniğ bozulması, (flulaştırılması) esasına dayanır. 27

Bilgisayarlı Tomografi (BT) (Computerised Tomography-CT): J.N. Haunsfield 1972 Nisanında İngiltere deg radyoloji enstitüsünde ince zayıf x-ışını kullanarak bir kesiti tarama ve sintilasyon kamarasında sinyalleri okuyarak bilgisayarda değerlendiripğ di i çok net görüntüler öü almayı başarmıştır. Bu çalışmasıyla 1979 da Nobel ödülü aldı). 28

Bilgisayarlı Tomografide kullanılan ince ve zayıf x-ışınlarının dokudan d geçen, tutulan t ve yansıyanları doku çevresine yerleştirilen dedektörlerle taranır. Bu ölçümler bilgisayarda değerlendirilerek görüntü ekranda veya fotoğraf filminde elde edilir. Bu görüntüler tekrarlanarak yada başka kesitler için de görüntüler elde edilebilir. 29

MANYETİK REZONANS GÖRÜNTÜLEME TEKNİĞİ (MR) 30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50