Öğrenim hedefleri. X ışın tüpü. X ışın özellikleri. X ışınının madde ile etkileşimi. Ranforsatörlerin yapısı Röntgen filminin yapısı ve film banyosu



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

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

Sabit gridler X-ışını ekspojuru sırasında hareket etmediklerinden film üzerinde çok ince de olsa çizgilenmelere yol açarlar. Bu olumsuzluğun önüne

X IŞINLARININ ELDE EDİLİŞİ

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

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

X IŞINLARININ NİTELİĞİ VE MİKTARI

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

RÖNTGEN FİZİĞİ Işın sınırlayıcı cihazlar ve gridler. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

RÖNTGEN FİZİĞİ X-Işınları Absorbsiyon ve saçılma. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

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

RADYASYON FİZİĞİ 4. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

Nötronlar kinetik enerjilerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılırlar

X IŞINLARININ TARİHÇESİ

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

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

Prof.Dr.Nail Bulakbaşı Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyoloji Anabilim Dalı

RADYASYON FİZİĞİ 3. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

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

RÖNTGEN FİZİĞİ. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

RÖNTGEN FİZİĞİ Röntgende Görüntü Oluşumu. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

RADYASYON FİZİĞİ 5. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

Gamma Bozunumu

RÖNTGEN FİLMLERİ. Işınlama sonrası organizmanın incelenen bölgesi hakkında elde edilebilen bilgileri taşıyan belgedir.

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ. X-Işını Spektroskopisi Yrd. Doç. Dr. Gökçe MEREY

FİLMLER FİLM VE FİLM ÖZELLİKLERİ

Büyük Patlama ve Evrenin Oluşumu. Test 1 in Çözümleri

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

Radyasyon nedir Nasıl ölçülür Günlük pratikte alınan radyasyon ERCP de durum ne Azaltmak için ne yapılabilir

GEÇĐRĐMLĐ ELEKTRON MĐKROSKOBU

RADYASYON FİZİĞİ 2. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

GAMMA VE X - IŞINLARI

Fotovoltaik Teknoloji

MANYETİK REZONANS TEMEL PRENSİPLERİ

Güç kaynağı. Tüp Akımı

DİŞ HEKİMLİĞİ RADYOLOJİSİNDE KULLANILAN FİLMLER

MONTE CARLO. Prof. Dr. Niyazi MERİÇ. Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü Enstitü Müdürü

RADYOLOJİDE KALİTE KONTROL VE KALİBRASYONUN ÖNEMİ ÖĞR. GÖR. GÜRDOĞAN AYDIN İLKE EĞİTİM VE SAĞLIK VAKFI KAPADOKYA MYO TIBBİ GÖRÜNTÜLEME PRG.

12. SINIF KONU ANLATIMLI

RADYASYON GÜVENLİĞİ. Öğr.Gör. Şükrü OĞUZ KTÜ Tıp Fakültesi Radyoloji AB

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

Prof. Dr. Ali BUMİN. Radyolojiye Giriş

12. SINIF KONU ANLATIMLI

Dijital Görüntüleme Sistemlerinde Radyasyon Dozunun Optimizasyonu

I. FOTOELEKTRON SPEKTROSKOPĠSĠ (PES) PES orbital enerjilerini doğrudan tayin edebilir. (Fotoelektrik etkisine benzer!)

Nanomalzemelerin Karakterizasyonu. Yapısal Karakterizasyon Kimyasal Karakterizasyon

Bölüm 7 Radyasyon Güvenliği. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

RADYASYON DEDEKTÖR ÇEŞİTLERİ

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

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

Radyasyon, Radyoaktivite, Doz, Birimler ve Tanımlar. Dr. Halil DEMİREL

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR)

Malzeme muayene metodları

GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU

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

Theory Tajik (Tajikistan)

GÖRÜNTÜ OLUŞUMUNU ETKİLEYEN FAKTÖRLER (RADYOGRAFİK KALİTE)

RADYASYON FİZİĞİ 1. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

İÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ...

F.Ü. SHMYO Tıbbi Görüntüleme Teknikleri Radyolojik İnceleme

MİKROYAPISAL GÖRÜNTÜLEME & TANI

X-IŞINI OLUŞUMU (HATIRLATMA)

DEMOCRİTUS. Atom hakkında ilk görüş M.Ö. 400 lü yıllarda Yunanlı filozof Democritus tarafından ortaya konmuştur.

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü

6- RADYASYON KAYNAKLARI VE DOZU

Geçen Süre/Yarı ömür. İlk madde miktarı. Kalan madde miktarı

BAKIR ATOMUNDA K,L,M ZARFLARI

Alfalar: M Q. . -e F x Q. 12. Hafta. Yüklü parçacıkların ve fotonların madde ile etkileşimi

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ

Radyolojik Teknikler - I Radyografi DR - CR

SPECT/BT MAYIS 2015 XV ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ TRABZON

PARÇACIK HIZLANDIRICILARININ TIP UYGULAMARI

SPEKTROSKOPİ ENSTRÜMANTAL ANALİZ. Elektromanyetik radyasyon (ışıma)

Serbest radikallerin etkileri ve oluşum mekanizmaları

Lineer Enerji Transferi (LET) ve Rölatif Biyolojik Etkinin (RBE) Radyobiyolojik Önemi

Elektromanyetik Dalgalar. Test 1 in Çözümleri

İçerik. BT de Temel Prensipler. BT: Tarihçe. İçerik. BT: Tarihçe. BT: Tarihçe. Dr.Gürsel Savcı

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

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

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

RADYASYON VE RADYASYONDAN KORUNMA

Kaynak: Forum Media Yayıncılık; İş Sağlığı ve Güvenliği için Eğitim Seti

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

Dijital Görüntülemede Grid Kullanımı ile Radyasyon Dozunun ve Görüntü Kalitesinin Değişimi

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ. Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ İÇERİK

ATOMUN YAPISI. Özhan ÇALIŞ. Bilgi İletişim ve Teknolojileri

RÖNTGEN FİZİĞİ. Radyografik kaliteyi etkileyen faktörler ve artefaktlar Dijital röntgen. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ

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

ATOM MODELLERİ.

RADYOTERAPİ CİHAZLARINDAKİ GELİŞMELER. Hatice Bilge

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOM BİLGİSİ Atom Modelleri

X-IŞINLARI FLORESAN ve OPTİK EMİSYON SPEKTROSKOPİSİ

... ANADOLU L SES E T M YILI I. DÖNEM 10. SINIF K MYA DERS 1. YAZILI SINAVI SINIFI: Ö RENC NO: Ö RENC N N ADI VE SOYADI:

Dalton atom modelinde henüz keşfedilmedikleri için atomun temel tanecikleri olan proton nötron ve elektrondan bahsedilmez.

Doz azaltma teknikleri. Süre. Mesafe. Zırhlama. Yapısal Zırhlama 11/18/2015 RADYOLOJİDE ZIRHLAMA. Prof.Dr.Nail Bulakbaşı

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

Transkript:

X ışın tüpü Yapısı X ışın oluşumu X ışın özellikleri Öğrenim hedefleri X ışınının madde ile etkileşimi Tanıda kullanımı ile ilgili özellikleri Ranforsatörlerin yapısı Röntgen filminin yapısı ve film banyosu

Wilhelm Conrad Röntgen (1895 X ışının keşfi, 1901 Nobel fizik ödülü)

20. yy mucizesi X-Işınlarının Keşfi ve Röntgenogram

Temel Gereksinimler

X-Işın tüpü X-ışın tüpü Uygun intensite (akım=mas) ve enerjide (kvp) akım ile istenilen miktar ve kalitede (penetran) x ışını üretir Cam Tüp Anot /Katot Yağ tabakası Haube Kurşun koruyucu Metal kılıf Pencere (5 cm 2 )

Haube Radyasyon: Yayılan X ışınlarını izotropik olarak absorbe eder Kaçak: 1 m de <100 mr/h (FDA) Yararlı ışınlar pencereden çıkar Elektrik: Yüksek voltaj kabloları izolasyonu Isı: (tüp tipine göre) Yağ dolu (hem izolatör hem ısı emici) Soğutma fanları Aktif ısı dağıtıcı (su veya yağ kullanabilir)

Cam kılıf Vakumu sağlar: Tüp içinde gereksiz elektron akımını engeller Gazın genleşmesi tüpü kırabilir Gaz oluşursa tüp yetersiz ışın üretir Pyrex Cam: Yüksek ısıya dayanıklı İnce pencere (~5 cm 2 ) yararlı ışın çıkışını sağlar Yüksek kapasiteli tüplerde metal kılıf olabilir

Katot Tüpün negatif ucu Filaman 2 mm çapta, 1-2 cm uzunlukta %98 W + %2 Th alaşımı tel sargı (TE kalitesini arttırır) Foküsleyici başlık Elektronları ince bir demet şeklinde anoda odaklayan Mo fincan Termoiyonik emisyon

Anot Tüpün pozitif tarafı W-Re (9:1) plak Yüksek erime noktası ve atom numarası Mamografi: Mo veya Rh Anot, ısı kapasitesini arttırmak için döner hale getirilerek hedef alanı büyütülecek şekilde disk haline getirilir ve yüzeyi genişletilir

Anodun yapısı

Anodun başına gelenler

Isı kapasitesi Isı birimi (HU): Anotta depolanan enerjinin (ısı) birimi HU = kvp x ma x sn (tek-faz) HU = kvp x ma x sn x 1.35 (3-faz) HU enerji birimi = güç (I x V) x zaman HU tüpten geçen total elektrik enerjisini hesaplar ve çoğu (>99%) ısı şeklinde sonlanır Hangisi iyi?: Tek ekpojur tüplerde en yüksek olanı Seri ekspojur için total süre Anodun soğutulma kapasitesi (floroskopi)

Tüp akım şeması

Enerji dönüşümü

X ışın tüpleri doğru akımla çalışır. Şehir ceryahı (alternatif akım) yüksek voltaj jeneratörleri (100 kvp-1000 ma) ile Doğru akıma çevrilir (Rektifikasyon) Voltajı yükseltilir Enerji

X ışın tüpleri doğru akımla çalışır. Şehir ceryahı (alternatif akım) yüksek voltaj jeneratörleri (100 kvp-1000 ma) ile Doğru akıma çevrilir (Rektifikasyon) Voltajı ve frekansı yükseltilir Enerji

AEC

X ışın oluşumu Katot tarafı Termoiyonik emisyon Anot tarafı Karakteristik radyasyon Frenleme radyasyonu Efektif fokal spot Topuk etkisi

Termoiyonik emisyon Flaman akım verilerek ısıtılır (2200ºC) Filamandan ayrılan elektronlar elektron bulutu oluştururlar Elektron bulutu potansiyel farkı ile hızlandırılır Foküsleme başlığı ile hedef anota (Fokal spot) odaklanır

Termoiyonik emisyon Filaman akımı (FA): Flamana uygulanan 10 V, 4 A akım flamandaki yüksek direnç nedeniyle 2200 C ısıya neden olur. Uzay yükü ısısı üzerinde, filaman akımındaki küçük artışlar tüp akımında (ma) büyük artışlara neden olur 10 V da filaman akımında yapılan %2,5 luk artış (4,1 den 4,2 A), tüp akımında %23 lük (325 den 410 ma) artışa neden olur. Tüp akımı (ma) 400 300 200 100 UY limiti 4.2 A 4.1 A Tüp voltajı (kv) 0 20 40 60 80 100 120

Termoiyonik emisyon Uzay yükü: Filaman çevresindeki termoiyonik emisyona bağlı elektron bulutu Elektron bulutu daha fazla termoiyonik emisyonu engeller (elektrostatik itme) >1000 ma tüp üretimini engeller Yüksek FA ve düşük kvp uzay yükünü sınırlar Katot tarafındaki tüm mobil elektronlar anoda yönlendirilince satürasyon oluşur.

Radyografik kaliteyi ve tüpün ısı kapasitesini arttırmak ve ömrünü uzatmak için elektronlar anotta belli bir alana odaklanır (fokal spot) Fokal Spot

Efektif fokal spot Anottaki belli bir alana (fokal spot) çarpan elektronlar yarattığı X ışını demeti ise efektif fokal spotu oluşturur Çizgi-fokus prensibi ile anota açı (7-18 ) verilerek fokal spotun izdüşümü olan efektif fokal spot küçültülebilir

Topuk Etkisi (Heel effect) Anot açılanması nedeniyle X-ışınlarının şiddetinin katot tarafında, anot tarafına göre daha fazla olmasıdır. Film-fokus mesafesinin artması ile azalır. Aynı film-fokus mesafesinde küçük filmlerde büyüklere göre daha azdır.

X-Işınlarının Oluşumu Elektronların anota (Fokal spot) çarpması sonucu: Isı (%99,8) X-Işınları (%0,2) Karakteristik radyasyon Frenleme radyasyonu

Karakteristik Radyasyon

Frenleme (Bremsstrahlung) Radyasyonu

Frenleme Foton enerjisi başlangıçtaki elektron enerjisi kadardır Hedefin Z 2 kadar oluşma olasılığı var >100 kvp de ışın demetinin %85 ni oluşturur Enerji arttıkça spektrumun açısı dikleşir X ışın enerjisi heterojendir Karakteristik Foton enerjisi iki yörünge arasındaki bağlanma enerjisi farkına eşittir Hedefin Z 2 kadar oluşma olasılığı var 70 kvp altında oluşmaz 100 kvp de ise X-ışın demetinin %15 ni oluşturur Oluşan X ışını monoenerjetiktir

X-Işın Miktarı (Kantite) Işın demetindeki fotonların sayısı ile enerjilerinin çarpımıdır. Röntgen*/dk ile ölçülür. Işın demetinin şiddetini belirleyen faktörler X-ışını tüpünün akım şiddeti (mas) X-ışını tüpünün gerilimi (kvp) Hedef anot materyali Filtrasyon Tüp voltajının dalga şekli Mesafe (Ters ilişki) **1 Röntgen, 1 santimetre küp havada 2.08x10 9 iyon çifti oluşmasına yol açabilen radyasyon şiddetidir.

X-Işın Kalitesi X ışınının maddeden geçebilme özelliği Yarılanma değeri: X ışınının sayısal değerini yarıya indirecek emilimi sağlayan kalınlık 80 kvp için 1 mm Cu, 3-5 mm Al, 4-8 cm YD X-ışın kalitesine etki eden faktörler: X-ışın tüpünün gerilimi (kvp) Filtrasyon Hedef anot materyali X-ışın sınırlandırıcıları

X-Işın spektrumunu etkileyen faktörler Spektrumun şekli ve pozisyonu kvp, mas, filtrasyon, hedef materyali ve voltaj dalga formuna göre değişiklik gösterir Spekturmun amplitüdü arttıkça daha yüksek x-ışın intensitesi ( ışın miktarı) elde edilir. Spekturm enerji aksı boyunca sağa doğru kaydıkça daha fazla nüfuz edilebilirlik (ışın kalitesi) elde edilir.

X-Işın spektrumunu etkileyen Tüp akım şiddeti (ma) arttıkça spektrumun amplitüdü artar. Akım şiddeti ile üretilen X-ışın miktarı (kantite) doğru orantlıdır. Kantite : ma 2 kat artınca, X ışın miktarı da 2 kat artar. faktörler

X-Işın spektrumunu etkileyen kvp arttıkça spektrumun amplitüdü artar, sağa kayar Kantite : %15 artış, kantiteyi 2 kat Kalite : Elektron enerjisi için geçirgenlik (Yarılanma değeri ) faktörler

X-Işın spektrumunu etkileyen Filtrasyon arttıkça amplitüd azalır, sağa kayar. Kantite : Düşük enerjili ışınlar elimine edilir. Kalite : Yüksek enerjili ışınlar geçer. faktörler

X-Işın spektrumunu etkileyen Hedefin atom numarası arttıkça spektrumun amplitüdü artar, sağa kayar, karakterisitik yüksek enerji çizgileri oluşur. X ışınının λ, enerji, Kantite Kalite faktörler

X-Işın spektrumunu etkileyen Akım tek fazdan üç faza dönünce, spektrumun amplitüdü artar, sağa kayar % 12 kazanç Kalite Kantite faktörler

Başımızın derdi: Düşük enerjili X-ışınları Düşük enerjili < 15-20 kev Görüntü oluşumuna etkisi çok az çünkü hastadan geçip filme ulaşacak gücü yok Hastada fazladan enerji depolatır (radyasyon dozunu arttırır) İlk birkaç cm içinde tümü absorbe olur Filtrasyon ile ana ışın demeti içindekiler temizlenebilir (hasta dozu azalır) Filtrasyon polikromatik X ışın demetinin ortalama enerjisini yükseltir

Filtrasyon düzeyleri Yapısal ( ~1 mm): Hedef Cam tüp Yağ (varsa) Kurşun kılıf penceresi Kolimatör aynası Eklenmiş: Genelde Al Bazen Cu+Al

Filtrasyonun etkisi 18 cm kalınlığında fantom çalışması 60 kvp ışın Al filtrasyon (mm) Deri dozu (mrem) Dozdaki azalma (%) 0 2380 --- 0,5 1850 22 1 1270 47 3 465 80 kvp değeri Gerekli filtrasyon (mm Al) 50 altında 0.5 mm 50-70 arası 1.5 mm 70 üzeri 2.5 mm

Farklı X-ışın kullanımları Kristalografi Tanısal Radyoloji Güvenlik Dedektörleri Kullanım Potansiyel Hedef Kaynak ~ FE 40 kv 60 kv Cu Mo Tüp 8 kev 17 kev Mamografi 26-30 kv Rh/Mo Tüp 20 kev Diş 60 kv W Tüp 30 kev Konvansiyonel 50-140 kv W Tüp 40 kev BT 80-140 kv W Tüp 60 kev Havaalanı 80-160 kv W Tüp 80 kev Gümrük 450 kv 20 MV W Tüp LA 150 kev 9MeV Yapısal analiz 150-450 kv W Tüp 100 kev Radyoterapi 10-25 MV W/Diğer LA 3-10 MeV

Elektromanyetik Radyo radyasyon dalgaları Noniyonizan λ 10-7 m FE < 12eV Mikrodalgalar Kızılötesi ışınlar Görünür ışık Morötesi ışık Ultraviyole EMR İyonizan λ 10-7 m FE > 12eV Elektromanyetik Partiküler X ışınları Gama ışınları Alfa partikülleri Elektron (β) partiklülleri Nötron, Proton, Mezon ve Ağır İyonlar

EMR Özellikleri Fotonlardan oluşan enerji dalgalarıdır Kütleleri ve ağırlıkları yoktur Hızları 300.000 km/sn (ışık hızı) Boşlukta düz çizgi şeklinde yayılırlar Enerjileri boşlukta mesafenin karesi ile ters orantılı azalır Geçtikleri ortama f ile doğru orantılı, λ ile ters orantılı enerji aktarır Dokuları geçer (Penetrasyon), geçerken intensiteleri azalır (Absorpsiyon+saçılma)

X-Işınlarının Özellikleri Elde edilişlerinden dolayı heterojen yapıdadırlar λ = 0.001-10 Å olup gözle görülmezler Enerjileri 1.2 KeV-12.4 MeV Yüksüz olup manyetik alanda sapmazlar Çeşitli maddelerle kimyasal etkileşime girerler Biyolojik etkilere sahiptirler İyonizan etkiye sahiptirler Fotoğrafik özelliği vardır Luminesans özellik taşır

X-Işınlarının obje ile etkileşimi Absorpsiyon X-ışınlarının şiddeti Görüntü oluşumu için dokular arasında absorbsiyon farklılıkları olmalıdır X ışın enerjisi arttıkça absorpsiyon Transmisyon X-ışın enerjisi (KALİTE) ile orantılıdır Saçılma

Absorbsiyonu etkileyen faktörler Görüntülemede hastanın değişik noktalarındaki absorbsiyon farklılıkları hastaya ait kontrast farkını oluşturur. Buradaki temel etkileşim fotoelektrik etkidir. X ışın faktörleri Enejisi Doku faktörleri Dansite (g/cm 3 ) Atom numarası Elektron sayısı/gram A = h. Z 3. λ 3. K (Kalınlık). D (Yoğunluk)

Saçılma Saçılan radyasyon hasta hakkında yararlı bilgi taşımayan ve filmde bulanıklığa yol açan istenmeyen bir unsurdur. Saçılan radyasyonu etkileyen başlıca 3 faktör: kv ( saçılmayı azaltır ancak kv mas hastanın aldığı radyasyon dozu ) Kalınlık (Azaldıkça saçılan radyasyon azalır-kompresyon bantları) Alan (Alan küçüldükçe saçılan radyasyon azalır) Saçılma değişik şekillerde oluşabilir: Klasik (Koheran) saçılma Kompton saçılması (%50-90) Çift oluşumu Fotodisintegrasyon (Foto ayrışma)

Doku etkileşim tipleri Fotodisintegrasyon: > 7-10 MeV ışın gerektirir Çift oluşumu: > 1.02 MeV ışın gerektirir Klasik saçılma: Nadir Fotoelektrik etki Compton saçılması

Fotodisintegrasyon Çekirdek parçası Recoil

Çift oluşumu 0,51 MeV Annihilasyon 0,51 MeV

Klasik saçılma

Klasik saçılma Düşük enerjili foton (<10 kev) ile yüksek atom (Z) numaralı atom arasında olur Koherent etkidir, EMR ile etkileşen e - enerjiyi absorbe edip uyarılarak titreşir Foton daha sonra bu enerjiyi yayar Thomson saçılması: Tek e - ile Rayleigh saçılması: Tüm e - ile Dalga benzeri davranış Doz depolanmaz (non-iyonizan) Görüntüye etkisi yok Gökyüzünün gündüz mavi akşam üstü kızıl görünmesinin nedenidir

Fotoelektrik etki İç (K-shell) elektron ile etkileşim Son ürünler : Enerjetik fotoelektron KE = Ex - BE Karakteristik radyasyon İyonize atom Elektron ve karakteristik fotonlar tüm enerjilerini fotoelektrik etkide kaybeder

Fotoelektrik etki Dokuda: FE ~ 1/(x-ışın enerjisi, kev) 3 FE 30 kev 8 x FE 60 kev FE ~ (Atom Numarası, Z) 3 FE Kemik 8 x FE Yumuşak doku Z eff (Kemik) 14 Z eff (Doku) 7 Genelde: FE ~ 1/(E X-ışın E BE ) 3 E X-ışın > E BE %100 FE, E X-ışın < E BE %0 FE İyotun K-e - BE = 33 kev. Çok küçük miktar I çok fazla fotoelektrik etkiye neden olur.

Fotoelektrik etki Hava Kemik

Fotoelektrik etki < 30-35 kev de dokudaki baskın etkileşim şekli Dokuda olasılık (kev) 3 ile azalır, (Z) 3 ile artar Görüntü kalitesi için iyi: Doku kontrastını arttırır ve saçılmayı azaltır Doz için kötü: Etkileşim yerinde tüm enerji depolanır, hasta dozu artar Değişik kvp larda sınırlı FE etki tanısal olarak kullanılır Düşük kvp değerlerinde yetersiz penerasyon olsa da hasta dozu açısından bu kabul edilebilir sınırlardadır Düşük enerjili x ve γ ışınlarını absorbe etmek için Pb gibi yüksek atom numaralı metallerin kullanımını açıklar

Compton saçılması E X-ışın > BE Son ürünler Saçılmış X ışını Atık elektron İyonize atom

Compton saçılması Tanısal X ışın enerjilerinin (> 35 kv) ve RT uygulamalarının çoğunda baskın etkileşim şekli Olasılık kev azaldıkça azalır Z den bağımsızdır, doku ne olursa olsun absorbsiyon miktarı eşittir. Çarpışma bilardo topu ekisi: saçılma olasılığı en çok elektron derişimine (elektron dansitesi, e/cm 3 ) bağlıdır Görüntü kalitesi için kötü: Düşük yumuşak doku kontrastı ve daha fazla saçılmaya neden olur Hasta dozu için iyi: Enerjinin büyük bölümü dokudan uzaklaşır

Sonuç olarak Tanısal X-ışınları ile olan etkileşimlerin çoğu Compton saçılmasıdır Elektron dansitesine bağlıdır Elektron dansitesindeki farklılık dokunun fiziksel özelliklerinden kaynaklanır Düşük enerjide Fotoelektrik, yüksek enerjide ise Compton etki belirgindir Kontrast maddelerde yüksek atomik numara nedeniyle esas etkileşim olarak fotoelektrik etki gözlenir Doku dansitesindeki farklılık radyogramlarda oluşan görüntünün temel nedenidir. Dansite e/cm 3 ile ifade edilir ve dokunun içinden geçen X ışınını durdurma gücünü belirler.

Radyogramlardaki Beş Ana Yoğunluk Çok Radyolüsent Radyolüsent Ara Yoğunluk Radyoopak Çok Radyoopak Hava-Gaz Yağ Su-Yumuşak dokular Kals.-Kemik-Taş Metal-Kontrast mad.

Saçılan Radyasyonun Kontrolü Yararlı bilgi taşımayan, filmde bulanıklığa yol açarak film kontrastını azaltan olumsuzluk Saçılan radyasyonu azaltmak için: Işın sınırlayıcılar Apertura (açıklık) diyaframı Kon ve silindirler Kolimatörler Gridler (Saçılan radyasyonun filme ulaşmasını engeller) Hareketsiz Hareketli Hava aralığı (Air gap) tekniği

Gridler 1913 yılında Gustav Bucky İnce kurşun şeritler (50-80 ) ve arasına yerleştirilmiş X- ışınını geçirgen (Al veya plastik) maddeden oluşur Saçılan radyasyonun filme ulaşmasını (%80-90) engeller Emilim yüzdesi (%): T/T+D Grid oranı (R): h/d=8:1-12:1 Oran arttıkça saçılan radyasyonu önleme artar Grid frekansı: Kurşun şeritlerin sıklığı (24-60 çubuk/cm) h T D kvp Grid oranı Doz 70-80 6:1 x2 70-100 8:1 x3 80-120 12:1 x4 100-150 16:1 x5

Grid Çeşitleri Hareketsiz Lineer Foküslü Çapraz Hareketli (Potter-Bucky) Tek darbeli İleri-geri Osilasyonlu Frekansı 40 ın üzerinde

DR de kullanılan gridler Pb/Bi alaşımlı grid çubukları + plastik/karbon aralık dolgusu Al gridlere göre Geçirgenlik oranı %10 Ek radyasyon %25 Görüntü keskinliği %12 High transmission cellular (HTC) grid

Paralel grid

Foküslü ve çapraz gridler

Grid kazancı Grid yok 8:1 12:1

Off-focus

Off-level

Off-center

Ters grid

Hava Aralığı (Air Gap) Tekniği Obje ile film mesafesinin 10-15 cm kadar açılması şeklinde gerçekleştirilir. Saçılan radyasyonun filme ulaşma ihtimali 7:1 gride yakın oranda azaltılır. Magnifikasyon radyografisi ve toraks çekimlerinde kullanılabilir.

Görüntü Kaydedici (İmaj Reseptörü) Röntgen fimi (Kaset-Film-Ranforsatör) Floroskopi ekranı Görüntü plağı (CR) Detektörler (DR, DF)

Ranforsatör (Intensifying Screen) Filme ulaşan remnant radyasyonun etkisini arttırmak için kullanılır. X-ışını enerjisini görünür ışığa çevirerek etki gösterir. Baryum platinosiyanid W. Roentgen Kalsiyum Tungstat Edison 1972 Rare-earth (eser element) Gd, La, Yt, Eu- günümüzde tümü

Ranforsatör (Intensifying Screen) Baz ( 1000 ) Fosfora destek oluşturur Polyester yapısındadır Sağlam, neme dayanıklı, kimyasal olarak inaktif,esnek, Fosfor (150-300 ) X-ışınını görünür ışığa çeviren kristaller Koruyucu katman (10-20 ) Film

Film Emülsiyonu Film Emülsiyonu

Ranforsatör (Intensifying Screen)

Ranforsatör (Intensifying Screen)

Lüminesans Herhangi bir enerji verildiğinde görünür ışık üreten maddelere lüminesan maddeler, bu olaya da lüminesans adı verilir. En dış orbital elektronları yüksek enerjili duruma geçerler, eski konumlarına dönerken ışık fotonu üretirler (Elektron dönüşü 10-8 sn ) Floresans: yalnızca stimülasyon sırasında ışıma Fosforesans: enerji aktarımı kesildikten sonra da devam eden ışıma

Screen Özellikleri X-ışını absorpsiyon etkinliği Conversion (Dönüştürme) etkinliği - %15-20 İntensifikasyon faktörü: IF=Screensiz ekspojur dozu / screenli ekspojur dozu Hız: İmaj reseptörünün radyasyon duyarlılığı (100, 200, 400, 800, 1000) Rezolüsyon: iki çizgiyi birbirinden ayırdedebilme özelliği (lp/mm) Hız 1/ Rezolüsyon Kalın fosfor, büyük kristal- yüksek hız Noise: görüntüde istenmeyen ancak engellenemeyen bozulma

Film %20 absorpsiyon

Film Film x 2x Dönüştürme etkinliği

Screen-film avantajları Hasta dozu Mesleki doz Tüp ısı oluşumu Tüp ekspojur zamanı Tüp ma kvp genişliği Radyografik kontrast Tüp ömrü

Röntgen filminin pozlandırılması

Latent görüntü oluşumu Işık fotonu Br elektronu tarafından emilir Elektron sensitivity speck de hapsolur Neg. elektron serbest Ag + iyonunu çeker Ag+ ve e - birleşerek doğal (siyah) Ag olur Eğer speck üzerinde >6-10 Ag 0 birikirse latent görüntü oluşur

Latent görüntü oluşumu Direkt ekspojur: 100 x-ışını x 0.05 absorbsiyon = 5 x-ışını 5 x-şını x 1 LIC/x-ışını = 5 LIC Screen: (0.4 Abs. Kat., 0.15 Dön. Fak.) 100 x-ışını x 0.4 absorption = 40 x-ışını 40 x-ışını x 50 kev/x-ışını = 2000 kev absorbe olan 2000 kev x 0.15 Dön. Fak = 300 kev 300 kev = 120,000 ışık photons (2.5 ev/photon) 120,000 ışık hf x 0.4 screen etkeni= 50,000 ışık hf 50,000 ışık hf x 1 LIC/100 ışık hf = 500 LICs

İşleme Islak (Film Banyosu) El Banyosu Otomatik Banyo Day-ışık Banyo Kuru (Dry) Sistem printerler

İndirgeme

İçerik Kimyasal madde Görevi Geliştirici ajan Fenidon-Hidrokinon İndirgeme Aktivatör Na karbonat Ortamı alkali yapar Sınırlayıcı (Tutucu) Na-K bromid Antifog Koruyucu Na sülfid Oksidasyonun kontrolü Çözücü Su Kimyasalların çözünmesi Sertleştirici Glutaraldehit Solüsyonun şişmesini önler İçerik Kimyasal madde Görevi Sabitleyici ajan (Temizleyici) Na-Amonyum tiosülfat (Hipo) Non-ekspoze gümüş halidi ortamdan uzaklaştırmak Aktivatör Asetik Asit Ortamı asidik yapar Setleştirici Potasyum alum Jelatinin sertleştirir Koruyucu Sodyum sülfid Kimyasal dengeyi sağlamak Çözücü Su Kimyasalların çözünmesi

Film Baskısı (Kuru Sistem=Dry)

Soru 1 Aşağıdakilerden hangisindeki artış X ışınının enerji spektrumunda sağa doğru kaymaya neden olmaz? a)kvp b)mas c)filtrasyon d)hedefin atom numarası e)akım faz sayısı

X ışını doku ile etkileştiğinde aşağıdakilerden hangisi olmaz? a)çift oluşumu: b)klasik saçılma c)fotoelektrik etki d)karakteristik radyasyon e)compton saçılması Soru 2

Soru 3 Radyografik kontrastı oluşturan temel etkileşim aşağıdakilerden hangisidir? a)çift oluşumu b)fotodisintegrasyon c)klasik saçılma d)fotoelektrik etki e)compton saçılması

Soru 4 Birinci banyoda ekspoze olmuş gümüş iyonunu indirgemeye neden olan madde hangisidir? a)na hipo süfit b)fenidon-hidrokinon c)potasyum alum d)sodyum sülfit e)asetik asit

Soru 5 Screen-film kombinasyonu kullanıldığında aşağıdakilerden hangisi azalmaz? a)hasta dozu b)mesleki doz c)tüp ısı oluşumu d)tüp ekspojur zamanı e)tüp kvp