Bilgisayarlı Tomografi (BT)
X-ışını kullanarak vücudun kesit şeklinde görüntülerini elde etmeyi sağlayan radyolojik teşhis yöntemidir. Bu yöntem, vücudun ince bir kesitinden (1,5-12 mm arasında değişir) zayıflamaların dedektörlerle ölçülerek bilgisayar yardımıyla görüntü oluşturma temeline dayanır.
BT’nin teorisi Amerikalı fizik profesörü A. Cormak tarafından geliştirilmiştir. İngiliz fizikçi Dr. G. Hounsfield’in 1972 yılında tanı alanına soktuğu ve x-ışınının keşfinden bu yana yapılmış en büyük ilerleme olarak kabul edilen bu yöntem iki bilim adamına da 1979 da Nobel ödülü kazandırmıştır.
G. Hounsfield
Yöntem ilk defa beynin incelenmesinde kullanılmıştır ve adına Komputerize Aksiyel tomografi (CAT) denilmiştir. Ülkemizde ilk defa 1975 yılında Hacettepe Üniversitesi’nde uygulanmaya başlanan bu yönteme “Bilgisayarlı Beyin Tomografisi” (BBT) adı verilmiştir. Tüm vücudu inceleyen aygıtların geliştirilmesiyle “Tüm Vücut” BT (“Whole Body” CT) veya daha yaygın kullanımıyla Bilgisayarlı Tomografi (Compurised Tomografi) oluşmuştur.
Başlıca özellikleri:
1) Kesit yaparak (tomografi) süper pozisyonları (üst üste gelmeleri) ortadan kaldırır, incelenen bölgenin daha iyi görüntülenmesini sağlar.
2) Dokulardaki yoğunluk farkını çok iyi saptar. Bir röntgen üzerindeki yoğunluk farklılığı yaklaşık 20 iken BT’de 2000 veya daha fazladır. Bu nedenle röntgenle seçilemeyen ödem, hematom gibi yumuşak doku yoğunlukları BT’de çok iyi görüntülenir.
3) İntravasküler kontrast madde vererek dinamik çalışmada akım incelenebilir.
4) Yöntemin uygulamada hiçbir sınırlaması yoktur. İncelenen kesitlerdeki tüm yapılar görüntülenebilir.
beynin kesitler şeklinde incelenmesinin benzetimi
BT aygıtları 3 ana bölümden oluşur:
1) X-ışını kaynağı ve dedektörlerin bulunduğu tarayıcı,
2) Bilgilerin toplanıp değerlendirildiği bilgisayar,
3) Görüntülerin yayılıp kaydedildiği görüntüleme ünitidir.
Tarama Üniti: X-ışını tüpü ve dedektörlerin bulunduğu, ortasında incelenecek kesimi içine alan bir açıklığı bulunan “gantry” ile gantry açıklığı içerisine girip çıkabilen, üzerine hastanın uzandığı bir masadan ibarettir.
Röntgen tüpü ve dedektörler her taramada hastanın çevresinde birbirine bağlı olarak dönerler. X-ışını yelpaze gibi dar bir şerit şeklinde sınırlandırılmıştır. Işın demetinin kalınlığının karşılığı olarak operatör tarafından seçilir kolinmasyonu sonucu saçılma azalmış ve dolayısıyla görüntünün kontrast ve geometrik çözünürlüğü artmıştır. Kesitin alacağı seviye, gantry’nin içinde bulunan ışıklı gösterge ile işaret edilir.
Dedektörler, hastadan geçen x-ışını zayıflamasını ölçer. Aygıtlarda dedektör olarak sodyum iyodit kristalleri kullanılmıştır. Günümüzde dedektör materyali olarak daha çok sıkıştırılmış ksenon gazı kullanılmaktadır.
Kesitlerin nereden başlayıp nereye kadar devam edeceğini saptamak amacıyla incelenen bölgenin dijital bir röntgeni alınır. Bunun için incelenecek bölge hareket etmeyen tüp dedektörler arasından geçirilir. Dijital olan bu röntgene de skenogram, kalvuz görüntü veya topogram denir.
Kesit tamamlandıktan sonra toplanan veriler bilgisayara dijital olarak geçer, işlenir ve görüntü tüpünde dijital resim şeklinde izlenebilir. Bu görüntü manyetik teyp flopi veya optik disklerde depolanabileceği gibi doğrudan veya bu kayıtlardan multi format kamera aracılığı ile film üzerinde bir resim şeklinde kaydedilebilir.
BT görüntüsü “piksel” adı verdiğimiz resim elemanlarının bir matrisinden ibarettir. Her resim elemanı seçilen kesit kalınlığına göre bir hacme sahiptir. Birçok BT aygıtında kesit kalınlığı 1,5-12 mm arasında değişir. Seçilen kesit kalınlığının piksel yüzeyi ile çarpımı sonucu ortaya çıkacak hacme “voksel” adı verilir.
Bir piksel, organizmadaki karşılığı olan vokselin ortalama x-ışını zayıflama değerini gösterir. Dolayısıyla vokselin içini kısmen dolduran bir oluşum ayrı bir obje olarak seçilemez. Piksel yoğunluğu da vokselin içindeki yapıların ortalama yoğunluğudur. “Parsiyel hacim etkisi” denilen bu olaya bağlı olarak lezyonların(yaraların) çevreye invazyonları sağlıklı bir şekilde gösterilemez. “Parsiyel hacim etkisi”, kesit kalınlığı düşürülerek azaltılabilir.
BT görüntülerinin matrisi 256*256, 320*320 veya 512*512 dir. Bu sayıların çarpımı görüntünün matris sayısını verir. Yeni aygıtlarda matris sayıları giderek artmaktadır. Dolayısıyla görüntüler daha detaylı olmaktadır.
Organizmayı geçen x-ışınlarının zayıflama değeri sayısal olarak saptanır. Her pikselin bir sayısal karşılığı vardır. Bu sayılar suyun zayıflama değerini sıfır kabul eden bir ölçeğe göre düzenlenmiştir. +1000’den -1000’e kadar uzanan bu ölçeğe “Hounsfield Skalası” denir.
Suyun zayıflama değerinin sıfır olduğu bu skalada; zayıflaması yüksek olan yumuşak doku, hematom, kalsifikasyon, kemik gibi yapılar skalanın pozitif tarafında, zayıflama değeri sudan düşük olan yağ ve hava gibi maddeler de skalanın negatif tarafına dizilirler. Örneğin yumuşak dokuların yoğunluğu +40 ile +60HÜ (Hounsfield ünit), yağınki ise -60 ile -100HÜ arasındadır. Hava -1000HÜ değerindedir.
bilgisayar tomografisi ile elde edilmiş bir beyin görüntüsü
Klinik Uygulamalar:
BT tetkiklerinde seçilecek kesit kalınlığı incelenecek organ ve bölgeye göre değişir. Adrenal gibi organlar ve küçük lezyonları araştırmak için ince kesitler yapılır. İncelemelerde kontrast madde kullanılarak yöntemin duyarlılığı artırılır.
Santral sinir sisteminin temel inceleme yöntemidir. BT ile beyinin doğrudan görüntülenmesi tıpta devrim yaratan bir gelişme olarak kabul edilmiştir. Vücudun her tarafı incelenebilir. Yer kaplayan lezyonlar belirlenip izlenebilir. İyi huylu tümörlerin tanısı konulabilir ve tedaviye verilen cevap izlenebilir. Apse, iltihap ve dejeneratif değişiklikler belirlenebilir.
BT ile belirlenen lezyonlar, pankreas kanserinde olduğu gibi, normal bir yapının sınırını değiştirerek bir kitle şeklinde kendini gösterir veya karaciğer tümörlerinde olduğu gibi normal dokudan farklı yoğunluğu nedeniyle görülebilir. Birçok durumda hem sınır hem yoğunluk değişikliği birliktedir. Lezyonun yoğunluğu, sınırı ve kontrast madde verildikten sonraki değişiklikleri kesin tanıya götürebilir.
Karaciğer kistini tümörlerden, akciğerler arasındaki kistleri yağ içeren kistlerden veya tümörlerden ayırmak mümkündür. Bununla birlikte katı bir kitlenin iyi veya kötü ayrımı BT ile yapılamaz. Farklı yapıdaki kötü huylu lezyonları BT’ye bakarak ayırmak imkansızdır. Yağ dışında doku karakterizasyonundaki bu yetersizliği BT’nin klinikte uygulamasını sınırlayan en önemli etkenlerden birisidir.
Yöntemin diğer bir sınırlaması da belirli bir boyutun altındaki lezyonların belirnememesidir. Karın bölgesi ve pelvis çalışmalarında 1,5-2 cm çapından daha küçük lezyonlar nadiren görülür. Akciğerlerde 3-4 mm çapındaki nodüller belirlenebilir. BT özellikle akciğerle ilgili metaztozların tanısında değerlidir. Lenf nodlarının iç yapısı BT ile gösterilemez. Kemik erimesinin kantitatif olarak belirtilmesi ancak özel olarak hazırlanmış fentomlar kullanılarak kemiklerin yoğunlukları ölçülebilir. Hasta için zahmetli olmayan, işlem süresi kısa bir yöntemdir. Radyasyon içerdiğinden özellikle hamile bayanlarda sakıncalıdır.
Yrd. Doç. Dr. Hatice Güzel’in "Fizik Uygulamaları Dersi" ders notlarından derlenmiştir.
