Biyomedikal cihazlar ve Biyomedikal görüntüleme cihazları günümüzde tıp biliminin; tanı, teşhis ve tedavide en büyük yardımcılarıdır. Radyodiyagnostik vasıtasıyla hekimler bir asır öncesinde tahmine ve birkaç karakteristik belirtilere dayalı olarak hastalıkları tedavi etmeye çalışırken, günümüzde hastalıkları, hastalıklı lezyonları μm hassasiyetlerle elde edilmiş görüntüler vasıtasıyla görebilmekte ve bu sayede daha kolay teşhis imkanına kavuşmuş olmaktadırlar. Radyodiyagnostik görüntülemeyi en baştan iki ana sınıfa ayırabiliriz. Bu iki ana sınıf; Tanı Amaçlı Görüntüleme ve Teşhis Amaçlı Görüntülemedir.
Tanı amaçlı Görüntüleme
Manyetik Rezonans Cihazı
Cihazda bulunan güçlü mıknatıslar, insan hücresinde bulunan atom çekirdeklerinin titreşim yapmasını sağlayacak alanlar yarır.
- Titreşen atomlar üzerine gönderilen radyo dalgaları onların salınım yapmalarını sağlayacak ve bu salınımların sonucunda bu atomlar bir radyo dalgası yayılımı yapmaya başlayacaklardır.
- Bu yayımlanan dalgalar bir bilgisayar yardımıyla hareketsiz veya hareketli 3 boyutlu görüntüler oluşturur.
Ultrasonografi Cihazı
Hasta bölge ve lezyonların görüntülenmesinde ultrasonik ses dalgalarını kullanır. Cihaz yüksek frekanslı ses sinyallerinin dokulardan kolayca yansıyabilmesi sonucu görüntülerini oluşturur.
- Cihaz; bir Transducer aracılığıyla hastalıklı dokuya jelle kaplı bir ara yüzey aracılığı ile ultrason dalgalarını uygular, ve belirli bir periyotta bu dalgaları dinlemeye geçer.
- Yansıyan dalgaları cihaz işler ve US görüntüsünü ekrana yansıtır. Ama amaç hastalıklı lezyonların; normal dokuların aksine daha yoğun olması ve daha çok ses dalgalarını yansıtması nedeniyle görüntülerde dokudaki normal olmayan farklılıklar kolayca tespit edilebilir.
X- Işını Cihazları:
X-ışını cihazlarını incelediğimizde bu ana grubun altında bir çok cihazın olduğunu görürüz. Bu cihazların bir ana grup altında toplanmasının nedeni hemen hemen çok benzer bir çalışma prensiplerinin olmasıdır. Zira bu cihazların hepsi, 1901 yılında bulunan RONTGEN cihazına, daha doğrusu Katot Işını Tüplerine (X-ışını Tüpü) dayanmaktadır.
Bilgisayarlı Tomografi (CT- Computerized Tomography) :
- X-ışın cihazlarının en gelişmişidir. Bu cihaz ile hekimler MR cihazında olduğu gibi vücudun belli bir bölgesinin kesit görüntüsünü çıkarabilme yeteneğine sahip olmuşlardır.
- Cihaz diğer röntgen cihazları gibi bir X-ışını tüpüne sahiptir. Ancak bu cihazın sabit bir tüp yapısı yerine, hareketli bir GANTRY üzerine monte edilmiş bir tüp yapısı vardır.Bu tarama; X-ışını dedektörüne gelen veriler doğrultusunda görüntü işleme bilgisayarlarıyla CT görüntüleri oluşturur. Oluşturulan bu görüntü MR görüntülerine oldukça benzemektedir.
CT cihazının etkili olduğu dokuları ve vücut bölgelerini incelediğimizde daha çok Yapısı ve çalışma prensibi itibarıyle kemikli dokuların incelenmesinde, yumuşak dokularınkine oranla daha başarılıdır.
Konvansiyonel Rontgen (X-Ray ):
Konvansiyonel Rontgen cihazı yüz yıl önce bulunan cihazla temelde tamamen aynıdır. Ürettiği görüntülerin rezolüsyonlarının artması ve sayısal olarak kayıt edilebilir röntgen üretmesi dışında daha farklı gelişmeler yaşamamıştır.
- Röntgen cihazından sonra Floroskopi ve CT cihazları çıkmış ancak halen röntgen cihazları üretilmeye devam edilmiştir. Bunun nedeni gayet basittir. Hala CT veya Floroskopi incelemesine başvurulmadan birçok hastalığın tanısı Röntgen ile konulabilmektedir. Bu hem maliyet hem de hastanın daha az iyonize radyasyona maruz kalmasını sağlayacak bir yöntemdir.
- Röntgen cihazı bu görüntü kabiliyetinin yanında düşük maliyet ve daha az iyonize radyasyon imkanını sağlaması nedeniyle modern tıbbın vazgeçilmez bir görüntüleme cihazı olmaya devam edecektir.
Floroskopi :
- Konvansiyonel röntgenin yetersiz kaldığı özellikle kolon ve sindirim sistemi dokularının daha iyi görüntülenebilmesi ve hastalıklı lezyon ve tümörlerin tedavisinin ne aşamada olduğunu belirleyebilmek için geliştirilen bu cihaz floroskopidir.
Çalışma prensibi ışığı geçiren ve geçirmeyen yüzeyleri fark edebilmesidir.
- Floroskopi cihazı, hastanın bir tarafından X-ışını tüpüyle onu limitli radyasyona maruz bırakır. Tüpün tam karşısında bulunan X-ışını kamerasının gelen x- ışınlarını alarak operatörün monitörüne iletmesiyle floroskopi görüntüleri oluşturulmuş olur. Floroskopi cihazı kamera ile x-ışını kaynağı arasına hasta koyulması mantığına dayanır.
- Floroskopi sekanslarının, opak madde aracılığı ile de yapılabilmesi mümkündür, zira hastanın bedenine verilen Baryum gibi maddeler X-ışınının geçmesini engellerken bazı dokuların görünür bazılarının ise görünür olmayan hale geçmelerini sağlayarak; hekimin görmek istediği lezyonlar hakkında daha çok bilgi sahibi olmasını sağlayacaktır.
Floroskopi cihazı önemli olan bu özelliğine rağmen bazı sorunları da beraberinde getirmektedir. Hasta, bir floroskopi sekansında, konvansiyonel röntgen sekansına oranla daha fazla radyasyona maruz kalmakta bunun sonucunda ise hastanın kanser veya tümör riski taşımasını engellemek amacıyla bir yıl içerisinde yapılabilecektir. Floroskopi sekansı oldukça sınırlı olmak zorundadır.
Mamografi:
Yalnızca kadınlar için üretilmiş ve sadece göğüs sekanslarında kullanılan bir röntgen cihazıdır. Yine temeli Röntgen cihazına dayanmaktadır ancak bu cihaz direkt ve çok yakın mesafeden X-ışını uyguladığı ve uyguladığı dokunun çok ince olması nedeniyle limitli bir X-ışını uygular. Bu cihazın üretilmesinin başlıca nedeni Göğüs Kanserinin çok sık görülmesi ve normal konvansiyonel röntgen cihazıyla bu görüntülerin çok zor alınması, uygulanan iyonize radyasyonun göğüsteki hastalıklı lezyonun daha da ilerlemesi riskidir.
Mamografi cihazı birçok ileri görüntüleme tetkiklerine gerek kalmadan kolayca hastalıklı lezyonun teşhisini sağlamasıyla beraber maliyet açısından da oldukça uygun bir cihazdır.
Anjiyografi:
Daha çok kalp hastalarında, kalbin ve damarların görüntülenmesi için kullanılır. Cihaz yine konvansiyonel röntgen prensibinde çalışır. Ancak onun aksine kalp damarlarını çok iyi görüntüleyebilecek şekilde rezolüsyonu çok yüksektir. Bu sayede tıkalı damarlar kolayca fark edilebilir ve anjiyo işlemi daha efektif yapılabilir.
- Bu cihaz aynı zamanda invazif yani girişimsel olarak da kullanılabilir.
Anlaşılacağı üzere bu cihaz anlık görüntüleri verebildiği ve opak maddelerin kullanılabilir olması nedeniyle cihaz yardımıyla anjiyo işlemi daha kolay yapılır. Bu çalışma yapısıyla Floroskopi cihazına benzemektedir.
Teşhis Amaçlı Görüntüleme: Tanısı koyulmuş bir dokunun tam olarak ne olduğunu belirlemek için yapılan görüntülemedir. Bu görüntüleme çeşidinde hastalıklı dokunun yapısal özelliklerini inceleyebilmek herhangi bir ayrıntıya ulaşılamaz ancak dokunun tüm fizyolojik özelliklerine ulaşılabilir. Çünkü teşhis amaçlı görüntüleme dokuların fizyolojisini çok yüksek başarımda gösterebilecek bir alt yapıya sahiptir.
Teşhis amaçlı görüntülemede genellikle radyoizotop adı verilen, aslında radyoaktif olmayan maddelerin ışınlanarak izotoplarına dönüştürülmesiyle çok düşük radyoaktiviteye ve çok düşük yarılanma ömrüne sahip maddeler elde edilir. Bu maddeler insan vücuduna verildiğinde, o maddenin uğradığı insan dokusu; yüksek sensitiviteye sahip bir kamera sistemi tarafından incelenmekte ve içerisinde belirli bir radyoaktif madde bulunan dokunun yapısal görüntüsünü çıkarmaktadır.
Cihaz grafisini oluştururken, radyoaktif özelliğe sahip maddenin, dokunun içerisinde hangi kimsayallarla reaksiyonlara girdiğini, hangi vücut bölgelerine gönderildiğini, hangi dokularda parçalandığını vb. fizyolojik doku bilgilerini üretir. Bu yöntem vasıtasıyla hekim daha önce tanısı konmuş şüpheli dokunun teşhisini koyarak uygulanacak tedaviyi belirleyebilir. Teşhis amaçlı görüntüleme cihazlar; Gama Kamera (Gamma Counter/SPECT), Pozitron Emisyon Tomografi (PET) cihazları bu sınıfın en bilinenlerini oluşturmaktadır.
Gamma Kamera (SPECT)
Cihazın aktif bir X-Işını tüpü yoktur. Bu cihaz görüntülerini vücuda ve genelde doğrudan damara verilen ve yarılanma ömrü çok kısa olan radyoizotopun ışımalarını; gamma ışınlarına duyarlı bir kamera aracılığı ile operatörün monitöründe anlık olarak oluşturur. Cihazın ana amacı organların çalışma yapısını göstermek ve hastalıklı lezyonu daha geniş çaplı ve diğer radyodiyagnostik cihazların aksine farklı bir açıdan izlemektir. Bu cihazla tedavinin hangi aşamaya gelindiğini incelemek mümkündür.
- SPECT cihazı, PET cihazının aksine vücuda geniş bir açıdan bakılmasını sağlar.
Pozitron Emisyon Tomografisi (PET):
PET cihazı ait olduğu teknolojiyle orantılı olarak SPECT cihazından daha farklıdır. SPECT cihazında 1 ya da 2 adet dedektör vardır ve bu dedektörler vasıtasıyla vücudun geniş bir bölgesinden gelen X-ışınlarını daha doğrusu; Gamma Işınlarını (γ) alarak izlenebilir görüntüler oluşturur.
- PET cihazı ise; daire şeklinde dizilmiş dedektör setlerini üzerinde barındıran bir şasiye sahiptir. Bir dizi şeklinde dizilmiş dedektörler vasıtasıyla vücuttan gelen Işınları (Pozitron ışımaları β) algılayarak dokuların kontrastlı görüntüsünü oluşturur. Bu görüntüler bize çekim anında ışıma yapan bölgenin o andaki fizyolojisi hakkında bilgi verir.
