Radyasyon Fiziği ve Diagnostik Radyoloji

Bölüm 1
Atomik Ve Nükleer Fiziğin Temelleri
1.1. Giriş
1.2. Nükleer Fizik
1.2.1. Nükleer Fiziğin Kısa Tarihi
1.2.2. Nükleer Özellikler
1.2.3. Nükleer Birimler
1.2.4. Atomik Yapı
1.3. Radyasyonun Sınıflandırılması
1.3.1. Elektromanyetik Radyasyon
1.3.2. Partiküler Radyasyon
1.3.3. İyonlaştırıcı ve İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyonlar
Bölüm 2
Radyasyonun Madde İle Etkileşimleri
2.1. Giriş
2.2. Fotonların Madde ile Etkileşimleri
2.2.1. Fotoelektrik Etki
2.2.2. Thomson Saçılması
2.2.3. Coherent (Rayleigh) Saçılma
2.2.4. Serbest Elektronlarla Compton Saçılması
2.2.5. Saçılma ve Enerji Transfer Katsayıları
2.2.6. İncoherent Saçılma
2.2.7. Çift ve Üçlü Üretim
2.3. Foton Atenüasyon Katsayıları
2.3.1. Doğrusal Atenüasyon Katsayısı
2.3.2. Üstel Atenüasyon
2.3.3. Kütlesel Atenüasyon Katsayısı
2.3.4. Kütlesel Enerji Transfer Katsayıları ve
Kütlesel Enerji Absorbsiyon Katsayıları
2.3.5. Bireysel Etkileşimlerin Toplam Kütlesel Atenüasyon
Katsayısına Katkısı
2.3.6. Bileşikler ve Karışımlar İçin Katsayılar
2.4. Elektronların Madde ile Etkileşimleri
2.4.1. İyonizasyon (Çarpışma) Etkileşimleri ve
İyonizasyon Durdurma Gücü
2.4.2. Radyatif Etkileşimler ve Radyatif Durdurma Gücü
2.4.3. Toplam Durdurma Gücü
2.4.4. Bileşiklerde ve Karışımlarda Durdurma Gücü
2.4.5. Doğrusal Enerji Transferi
Bölüm 3
Radyasyon Dedektörleri
3.1. Giriş
3.2. Gazlı Dedektörler
3.2.1. İyonizasyon Odası
3.2.2. Orantılı Sayaçlar
3.2.3. Geiger-Müller Sayacı
3.3. Sintilasyon Dedektörleri
3.4. Yarı-İletken Dedektörler
3.4.1. P-N Eklemli Dedektör
3.4.2. Saf (Katkısız) Dedektör
Bölüm 4
Radyasyonun Biyolojik Etkileri
4.1. Giriş
4.2. Radyasyon Birimleri
4.2.1. Temel Kavramlar
4.2.2.1. Radyoaktivite ve Radyoaktif Bozunum
4.2.2.2. Radyoaktif Bozunma Hızı
4.2.2.3. Aktivite (A)
4.2.2.4. Işınlama Dozu (Exposure- X)
4.2.2.5. Kerma (K)
4.2.2.6. Air Kerma (kair)
4.2.3. Soğurulan (absorbe) Doz
4.2.4. Doz Hızı
4.2.5. Doz Dağılımı ve Bağıl Biyolojik Etkinlik
4.2.6. Eşdeğer Doz
4.2.7. Etkin Doz
4.3. İlk Etkileşimler
4.3.1. Doğrudan ve Dolaylı Fiziksel Hasar
4.3.2. Dolaylı Kimyasal Hasar
4.4. Kritik Dokuların Hasarı
4.4.1. Kompleks Moleküller
4.4.2. Nükleik Asitler ve Hasar Onarımı
4.4.3. Değiştirici Faktörler
4.4.3.1. Hücre Döngü Fazı
4.4.3.2. Oksijen Etkisi
4.4.3.3. Kimyasal Ajanlar
4.5. İnsanların Radyasona Maruz Kalması
4.5.1. Çevredeki Radyasyon
4.5.1.1. Doğal Kaynaklar
4.5.1.2. Yapay Kaynaklar
4.5.1.3. Mesleki Işınlanma
4.5.2. Dozun Belirlenmesi
4.5.2.1. Dış Radyasyon Kaynğı
4.5.2.2. Solunan ve Yutulan Radyoaktivite
4.6. Risk Değerlendirmesi
4.6.1. Mesleki Olarak Işınlananlar İçin Risk
Bölüm 5
X-Işını Üretimi
5.1. Giriş
5.2. X-Işını Üretiminin Temelleri
5.2.1. Bremsstrahlung (Frenleme) Radyasyonu
5.2.2. Karakteristik Radyasyon
5.2.3. X-ışını Emisyon Spektrumu
5.3. X-Işının Tüpü
5.3.1. X-Işını Tüpünün Yapısı
5.3.1. Katot
5.3.3. Anot
5.3.3.1. Malzeme Seçimi
5.3.3.2. Fokal Spot ve Anot Açısı
5.3.3.3. Topuk (Heel) Etkisi
5.3.3.4. Ekstrafokal (Odak-dışı) Radyasyon
5.3.3.5. X-Işını Tüpünün Ömrünü Uzatmak İçin Öneriler
5.3.4. X-Işını Tüpü Kontrol Paneli ve Jeneratör
5.4. X-Işınının Kantitesi
5.5. X-Işınının Kalitesi
5.6. Filtrasyon ve Kolimasyon
Bölüm 6
Konvansiyonel Röntgen Fiziği
6.1. Giriş
6.2. Kolimatörler, Gridler ve Hava Aralığı Tekniği
6.3. Ekran-Film Sistemleri
6.3.1. Röntgen Filmleri
6.3.2. Röntgen Kaseti
6.3.3. Görüntü Oluşumu
6.3.4. Ranfansatör (= Ekran = Görüntü Yükseltici)
6.4. Film Banyo Sistemleri
6.5. Filmin Karakteristik Özellikleri
6.5.1. Optik Dansite
6.5.2. Karakteristik Eğri
6.5.3. Latitüd
6.5.4. Film Hızı (Duyarlılığı)
6.5.5. Film Kontrastı
Bölüm 7
Dijital Radyografi Sistemleri
7.1. Giriş
7.2. CR - Komputerize Radyografi
7.3. DR - Dijital Radyografi
7.3.1. İndirekt DR
7.3.2. Direkt DR
7.4. Dijital Görüntü İşleme
7.5. CR ve DR'ın Avantaj ve Dezavantajları
Bölüm 8
Dijital Radyografi Sistemlerinde Görüntü Kalitesi
8.1. Giriş
8.2. Uzaysal Çözünürlük Ve Bulanıklık
8.3. Kontrast Çözünürlüğü
8.4. Gürültü
8.5. Artefaktlar
8.6. Görüntü Kalitesi ve Hasta Dozu
Bölüm 9
Mamografinin Fiziksel İlkeleri
9.1. Giriş
9.2. Kadın Memesinin Özellikleri
9.3. Foton Etkileşimleri
9.4. Önemli Fiziksel Parametreler
9.5. Mamografik Röntgen Görüntüleme Sistemi
9.5.1. X-Işını Spektrumu
9.5.2. Meme Sıkıştırma (Kompresyon)
9.5.3. Anti-Saçılma Grid
9.6. Mamografide Standart Pozisyonlar
9.6.1. CC Pozisyonda Mamografi
9.6.2. MLO Pozisyonda Mamografi
9.7. Mamografide Kalite Kontrol
9.7.1. Ekran-Film Mamografide Kalite Kontrol
9.7.1.1. Kalite Kontrol Kılavuzları
9.7.1.2. Mamografi Cihazlarının Kalite Kontrol (QC) Protokolü
9.7.2. Dijital Mamografide Kalite Kontrol (QC)
9.8. Mamografide Radyasyon Dozu
Bölüm 10
Bilgisayarlı Tomografi-Bt
10.1. Giriş
10.2. Jenerasyonlar
10.2.1. Birinci Jenerasyon BT (1972)
10.2.2. İkinci Jenerasyon BT (1979)
10.2.3. Üçüncü Jenerasyon BT (1983)
10.2.4. Dördüncü Jenerasyon BT (1989)
10.2.5. Beşinci Jenerasyon BT (1985)
10.2.6. Altıncı Jenerasyon BT (1989)
10.2.7. Yedinci jenerasyon BT (1998)
10.3. BT Cihazı Bileşenleri
10.3.1. X-Işını Tüpü
10.3.2. Filtreler
10.3.3. Kolimatörler
10.3.4. Dedektörler
10.4. Tarama Aşaması
10.4.1. Tarama Yöntemleri
10.4.2. Pitch
10.5. Rekonstrüksiyon Aşaması
10.5.1. Piksel ve Voksel
10.5.2. Atenüasyon Katsayısı ve Hounsfield Ünitesi
10.5.3. Yöntemin Ayırt Edebildiği Yapılar
10.6. Görüntülerin İşlenmesi ve Yeni Görüntüler Yapma (Reformasyon)
10.6.1. Pencereleme
10.6.2. Yüksek Çözümlemeli Rekonstrüksiyon
10.6.3. Reformasyon Görüntüleri
10.7. Bilgisayarlı Tomografide Doz Hesaplama
Bölüm 11
Pozitron Emisyon Tomografisi-Pet
11.1. Giriş
11.2. PET Radyonüklidlerinin Üretimi
11.2.1. Nükleer Reaksiyon Kesitinin Tanımı
11.2.2. Hedefler ve Işınlama
11.2.2.1. Yaygın Kullanılan PET Radyoizotopları
11.2.2.2. Hedef Işınlama
11.2.2.3. Spesifik Aktivite
11.2.2.4. Flor-18
11.2.2.5. Karbon-11
11.2.2.6. Azot-13
11.2.2.7. Oksijen-15
11.2.3. PET Radyofarmasötikleri
11.3. PET Fiziği ve PET Enstrümantasyonu
11.3.1. Pozitron Fiziği
11.3.1.1. Pozitron Bozunumu
11.3.1.2. Pozitron Anhilasyonu
11.3.1.3. Koinsidans Tespiti
11.3.2. Temel PET Tarayıcısı
11.3.3. Görüntü Kalitesini Bozucu Faktörler
11.3.4. Atenüasyon
11.4. PET/BT
11.4.1. Görüntü Kalitesi ve Nicel Analiz
11.4.2. Nicel Analiz
11.4.3. Uçuş Süresi (Time of Flight, TOF) PET
11.4.4. PET/BT'de Görüntü Artefaktları
11.5. Kalite Kontrol ve Zırhlama İhtiyacı
11.6. Radyasyon Dozu
Sonuç
Bölüm 12
Manyetik Rezonans Görüntüleme Fiziği
12.1. Giriş
12.2. Temel MR Fiziği
12.2.1. Proton Nükleer Manyetik Rezonansı
12.2.2. Manyetik Rezonans Sinyali
12.2.3. İndüksiyon Akımı
12.2.4. Relaksasyon
12.2.4.1. Spin Faz Bozunumu ve Transvers Sinyal Azalımı
12.2.4.2. Spin-Spin Relaksasyonu
12.2.4.3. “Spin-lattice” (spin-kafes) Relaksasyonu
12.3. Görüntü Yapılandırılma
12.3.1. Kontrast
12.3.1.1. Proton Yoğunluğu Ağırlıklı Görüntüleme
12.3.1.2. T2 Ağırlıklı (T2A) Görüntüleme
12.3.1.3. T1 Ağırlıklı (T1A) Görüntüleme
12.3.2. Uzamsal Kodlama
12.3.3. İzdüşüm Yapılandırma
12.3.4. Fourier Transform Yapılandırma
12.3.4.1. K Uzayı
12.3.4.2. MRG'de gradyanlar ve fonksiyonları
12.3.5. Görüntü ve Sinyal Kaydı Özellikleri
12.4. Temel Sekanslar
12.4.1. Spin Eko (SE)
12.4.2. Gradyan Eko (GE)
12.4.3. Ekoplanar Görüntüleme
12.4.4. Satürasyon ve İnversiyon Düzelme
12.4.5. Faz-Kontrast Sine MR
12.4.6. Yağ Baskılama
12.4.6.1. Kısa Zamanlı İnversiyon Düzelme
12.4.6.1. Spektral Seçici Uyarım
12.4.7. Spin Etiketleme
12.4.8. Ultra Hızlı Görüntüleme
12.4.9. Paralel MRG
12.4.10. Difüzyon ve Perfüzyon Görüntüleme
12.4.11. Fonksiyonel MRG
12.5. Genel MRG Problemleri
12.5.1. Artefaktlar
12.5.1.1. Hareket Artefaktı
12.5.1.2. Metal Artefaktı
12.5.1.3. Kimyasal Yer Değiştirme
12.5.2. Sinyal/gürültü oranı (SNR)
12.5.3. RF Güvenliği
12.6. MRG Cihazları
12.6.1. Ana Mıknatıs
12.6.2. Gradyan Sargılar
12.6.3. RF Sargıları
12.6.4. Sinyal Kayıt Bölümü
12.6.5. Görüntü Yapılandırma Bilgisayarı
12.6.6. Protokol Bilgisayarı
12.7. Manyetik Rezonans Görüntülemede Kalite Kontrol
12.7.1. Genel Sistem Kontrolleri
12.7.1.1. Titreşim Öçümleri
12.7.1.2. RF Zırhlama Testleri
12.7.1.3. Manyetik Saçak Alanı Haritalaması
12.7.1.4. Mekanik Sistem Kontrolleri
12.7.1.5. Fantom
12.7.1.6. MR Sistem Envanteri
12.7.2. Güvenlik Testleri
12.7.2.1. Acil Durum Sistemi Kontrolleri
12.7.2.2. Hasta İzleme, Anestezi Sistemleri, Gating Sistemleri ve MR
Uyumlu Enjeksiyon
12.7.3. Performans Testleri
12.7.3.1. Manyetik Alan Homojenitesi
12.7.3.2. Manyetik Alan Kayması
12.7.4. RF Altsistem Testleri
12.7.4.1. Verici ve Kazanım Kalibrasyonu
12.7.4.2. Verici Kazanım Stabilitesi
12.7.5. Gradyen Altsistem Testleri
12.7.5.1. Geometrik Doğruluk ve Linearite
12.7.5.2. Eddy Akımı Kompanzasyonu
12.7.6. Gradyen/RF Bileşik Alt Sistem Testleri
12.7.6.1. Kesit Kalınlığı ve Aralığı
12.7.7. Görüntü Kalitesi
12.7.7.1. Fantom Seçimi
12.7.7.2. SNR
12.7.7.3. Yüzde Görüntü Düzgünlüğü (PIU)
12.7.7.4. Yüksek Kontrast Uzaysal Çözünürlük
12.7.7.5. Düşük-Kontrast Cisim Saptanabilirliği (LCOD)
12.7.7.6. Yüzde Sinyal Gölgeleme
Sonuç
Bölüm 13
Ultrasongrafi Fiziği
13.1. Giriş
13.2. Ultrasongrafide Temel Kavramlar
13.2.1. Ses Dalgaları
13.2.2. Ultrason Frekansı ve Dalga Boyu
13.2.3. Ses Hızı
13.2.4. Ultrason İntensitesi
13.2.5. Akustik İmpedans
13.3. Ultrason-Madde Etkileşimleri
13.3.1. Yansıma (Refleksiyon)
13.3.2. Ultrason Saçılması
13.3.3. Ultrason Kırılması (Refraksiyon)
13.3.4. Ultrason Atenüasyonu
13.3.5. Derinlik Kazanç Ayarı (DKA)
13.4. Transduserler (Problar)
13.4.1. Fonksiyon
13.4.2. Transduserin Rezonans Frekansı
13.4.3. Tasarım Özellikleri
13.4.4. Ultrason Demeti
13.4.5. Dizilimler
13.5. Ultrasongrafide Görüntü Elde Edilmesi
13.5.1. Puls (Vuru) Tekrarlama Frekansı
13.5.2. Ekolar (Yankılar)
13.5.3. Görüntüleme Modları
13.5.4. Klinik Transduserler
13.5.5. Harmonik Görüntüleme
13.6. Doppler
13.6.1. Doppler Fiziği
13.6.2. Doppler ve Kan Akımı
13.6.3. Spektral Analiz
13.6.4. Renkli Doppler
13.6.5. Power Doppler
13.7. Görüntüleme Performansı
13.7.1. Aksiyal Çözünürlük
13.7.2. Lateral Çözünürlük
13.7.3. Elevasyonel Çözünürlük
13.7.4. Ultrason Artefaktları
13.7.5. İntensiteler
13.7.6. Ultrasonun Biyoetkileri
Bölüm 14
Dijital Subtraksiyon Anjiyografi Fiziği
14.1. Giriş
14.2. Dijital Görüntülemede Kavramlar
14.2.1. Piksel
14.2.2. Gri Tonlama
14.2.3. Kontrast
14.2.4. Ayırma Gücü
14.3. Dijital Folroskopi
14.3.1. Son Görüntünün Ekranda Tutulması
14.3.2. Gri Skala İşleme
14.3.3. Zamansal Çerçeve Ortalaması (Temporal Frame Averaging)
14.3.4. Kenar Keskinliği
14.4. DSA'da Görüntü Oluşumu ve Özellikleri
14.5. Çıkarma Teknikleri
14.5.1. Fotoğrafik Çıkarma
14.5.2. Elektronik Çıkarma
14.6. DSA Çalışma Modları
14.6.1. Sürekli X-Işını Modu
14.6.2. Puls Modu
14.7. DSA'ya Özgü Görüntü Geliştirme Çalışmaları
14.7.1. Road Mapping (Yol Haritasının Çıkarılması)
14.7.2. İşaretleme
14.7.3. Maske Piksel Kayması (Mask Pixel Shift)
14.7.4. Görütnü Toplama
14.7.5. Geometrik Analiz
14.7.6. Dansitometrik Analiz
14.8. Dijital Subtraksiyon Anjiyografi Cihaz Bileşenleri
14.8.1. Röntgen Jeneratörü
14.8.2. Röntgen Tüpü
14.8.3. Düz Panel Dedektör ve Görüntü Güçlendirici (GG)
14.8.4. C-Kolu ve Rotasyonel Anjiyografi
14.8.5. Anjiyografi Masası ve Aksesuarları
14.8.6. Dijital Görüntüleme Ünitesi Kayıt-Arşivleme
14.8.7. Otomatik Enjektör
14.8.8. Soğuk Işık Kaynağı
14.8.9. Radyasyondan Koruyucu Aksesuarlar
14.8.10. Diğer Önemli Cihaz Bileşenleri
Bölüm 15
Tıbbı Kızılötesı Görüntüleme (TERMOGRAFI)
15.1. Giriş
15.2. Kızılötesi Sistem Tasarımı
15.2.1. Dedektörler
15.2.1.1. Soğutulmuş Dedektörler
15.2.1.2. Soğutulmamış Dedektörler
15.2.2. Performans Ölçütleri
15.2.3. Görüntü İşleme
15.3. Kızılötesi Fiziği
15.3.1. Planck Kara Cisim Yasası
15.3.2. Kamera Formülü
15.3.3. Emisivite ve Yansıtma
15.4. Tıbbi Uygulamalarda IR Görüntüleme
15.5. Özel Uygulamalar
15.5.1. Dolaşım Bozukluğu
15.5.2. Spor Hekimliği
15.5.3. Cilt Kanseri
15.6. Tıbbi Uygulamalarda IR Görüntülemenin Sınırlamaları
Bölüm 16
Radyasyondan Korunma
16.1. Giriş
16.2. Radyasyon Ölçümü
16.2.1. Film Dozimetre
16.2.2. Termolüminesan Dozimetreler
16.2.3. İyonizasyon Odaları
16.2.4. Geiger Sayacı
16.2.5. Cep Dozimetreleri
16.3. Doz Limitleri
16.3.1. Radyasyondan Korunma ile İlgili Uluslararası Kuruluşlar
16.3.2. Mesleki Doz Limitleri (Tüm Vücut)
16.3.3. Toplum
16.3.4. Gebe Çalışanlar
16.3.5. Diğer Doz Limitleri
16.4. Çalışanların Korunması
16.4.1. Radyolojide Korunma
16.4.2. Kurşun Önlükler
16.4.3. Oda Kalkanlama
16.4.4. Operatör Dozları
16.4.5. Operatör Dozlarının Azaltılması
16.5. Hasta Dozları
16.5.1. Radyografi
16.5.2. Floroskopi
16.5.3. Mamografi
16.5.4. Gastrointestinal Sistem Çalışmaları/Girişimsel Radyoloji
16.5.6. Bilgisayarlı Tomografi (BT)
16.6. Hastaların Korunması
16.6.1. Hasta riskleri
16.6.2. Gerekçe
16.6.3. Risk/Fayda (Mamogrfi Taraması)
16.6.4. Kabul Edilebilir En Düşük Doz (ALARA)
16.6.5. Hasta Dozlarının Azaltılması
16.7. Toplum Dozları
16.7.1. Zemin Radyasyonu
16.7.2. Radon
16.7.3. Ortalama Hasta Dozları (ABD)
16.7.4. Toplumsal Tıbbi Dozlar
16.7.5. Tıbbi Olmayan Yapay Radyasyon Maruziyeti
Ekler
EK 1- NCRP Raporlarından Bazı İstatistikler
EK 2- Temel Nicelikler
EK 3- Seçilmiş Radyoloji Fiziği Web Siteleri
EK 4 -Terimler Sözlüğü