Bilgisayarlı Tomografi (BT)

Bilgisayarlı tomografi X-ışını kullanılarak vücudun incelenen bölgesinin kesitsel görüntüsünü oluşturmaya yönelik radyolojik teşhis yöntemidir. BT, x-ışınının bilgisayar teknolojisi ile birleşmesinin ürünüdür. Bir BT kesiti oluşturabilmek için, kesit düzlemindeki her noktanın x-ışınını zayıflatma değerini bilmek gerekir. Bu değerler, kesit düzleminin çepeçevre her yönünden x-ışını geçirilerek yapılan çok sayıdaki ölçümün güçlü bilgisayarlarla işlenmesi ile bulunur. Bulunan bu sayısal değerler, karşılığı olan gri tonlarla boyanarak kesit görüntüleri elde edilir.

BT görüntüleri röntgenden daha ayrıntılıdır. Bunun nedenlerinden biri, Röntgende x-ışının geçtiği boyuttaki yapıların üst üste düşmesinden dolayı, aralarındaki yoğunluk farkı belirgin olmayan yapıların seçilmesi zorlaşır. Bu sakınca ince bir vücut dilimini görüntüleyen BT’de ortadan kaldırılmıştır. Bir diğer neden ise, Röntgende dokuları geçen x-ışının tesbitinde, film, ranforsatör, banyo faktörleri (süre, ısı, kimyasallar) gibi bir çok faktör etkindir. Bu faktörler dokudaki kontrastın görüntüye yansımasını engeller. BT’de bu engeller ortadan kaldırılmıştır. Görüntüler doğrudan dokunun x-ışınlarını zayıflatma değerleri ile oluşturulur. Dolayısıyla BT görüntüleri, doku kontrastını çok daha duyarlı olarak yansıtır.  BT aygıtında 3 ana bölüm vardır:

1. Tarama bölümü: Bu bölüm gantri ve hasta masasından oluşur. Gantri, içerisinde X-ışını tüpü ve dedektörlerin bulunduğu, kare şeklinde, eni dar büyük bir kutudur. Ortasında gantri açıklığı denilen hastanın girdiği yuvarlak bir açıklık vardır. Tüp ve dedektör zinciri bu açıklığın çevresindedir. Tüp kesit alma sırasında hastanın çevresinde döner. Hasta masası seçilen kesit kalınlığına ve kesitler arasındaki aralığa göre her kesitten sonra hareket eder. Hastayı geçerek dedektörler üzerine düşen X-ışınlarının miktarı ölçülür ve dijitalize edilir.

Gantry

2. Bilgisayar sistemi: Dedektörlerden gelen dijitalize verileri işleyen çok gelişmişbir bilgisayar sistemidir. Bilgisayar sisteminin görevi, esas olarak bu dijital verileri kesiti oluşturacak voksellerin değerlerine dönüştürmektir.

3. Görüntüleme bölümü: Sayısal değerlerden oluşan görüntünün ortaya çıktığı ve işlendiği bölümdür. Çözünürlüğü yüksek bir monitor ve kayıt sistemi bulunur. Görüntüler burada işlenir ve içlerinden seçilenler film üzerine geçirilir. Bu bölüm aynı zamanda sistemin komuta ünitesidir.

Günümüzdeki modern aygıtlar vücudu kesit kesit değil bir blok halinde ve çok hızlı bir şekilde taramaktadır. Helikal (spiral) BT ’de tüp inceleme sırasında devamlı döner, hasta masası ise devamlı kayar. Bir defada 40-80 cm’lik bir alan bir nefes tutma süresinde taranabilir. Çok kesitli BT’de ise helikal teknolojiye ek olarak tek dedektör halkası yerine yan yana sıralanan dedektör halkaları bir dedektör bloku oluşturur. Bu dedektör bloklarında halka sayısı 64’e kadar çıkar. Böylece aygıtın aynı anda taradığı hacim artar.

BT‘de görüntü kalitesi olabileceği en üst sınırlara ulaşmıştır. Yeni yöntemlerin getirdiği tek şey hızdır. Kesit kesit tarama yapan konvansiyonel BT’ye göre yeni yöntemler vücudu blok olarak taradıkları için inceleme süresi çok kısalmıştır. Hareketin istenmeyen etkileri ortadan kalkar. İnceleme süresinin kısalmasının diğer bir yararlı etkisi de kullanılan kontrast miktarının azaltılabilmesidir. Ayrıca blok görüntüleme yaptığından, bu verilerden yapıcak 2 veya 3 boyutlu reformasyon görüntülerinin kalitesi yüksek olur.

        BT ‘de Görüntü Oluşumu

BT görüntüsü bir kesit görüntüsüdür. Kesit görüntü oluşturabilmek için yapılan işlemler sırasıyla şöyle özetlenebilir:

1. İlk koşul X-ışını tüpünün, kesit düzlemi çevresinde 360 derece dönerek dar bir X-ışını demeti göndermesidir. X-ışınları vücuda gönderilirken ölçülür, vücudu geçtikten sonra ölçülür, aradaki fark hesaplanarak dedektörlerin karşısına gelen dokunun X-ışınını ne oranda tuttuğu bulunur ve görüntü bu çok sayıdaki ölçümlerden karmaşık bilgisayar işlemleriyle oluşturulur.

2. Bütün dijital görüntülerde olduğu gibi BT’de de görüntü küçük resim elementlerinden (piksellerden) oluşur. Buna görüntü matriksi denir. Matriks sayısı görüntünün iki kenarındaki piksel sayısının çarpımı şeklinde gösterilir ve günümüzdeki aygıtlarda bu sayı genellikle 512×512’ dir.

3. BT’de görüntüler aslında iki boyutlu değildir; tarafımızdan belirlenen bir kalınlıkları vardır. BT’de ölçüm yapılan birimler piksel değil, tabanını pikselin, yüksekliğini kesit kalınlığının yaptığı dikdörtgen prizmalardır. Bu prizmalara volüm elementi anlamına gelen voksel adı verilir.

Piksel (a x b) ve voksel (a x b x d), D: görüntü alanının çapı

4. Dedektörlerin ölçtüğü ve dijitalize ettiği değerler, bilgisayarlar aracılığıyla her vokselin X-ışınlarını tutma değerlerine dönüştürülür. Bu işlem suyun X-ışınını tutma değerini 0 kabul eden, bir ucu –1000 diğer ucu +3,095 olan bir cetvele göre yapılır. Bu cetvele, yöntemi geliştirenlerden biri olan İngiliz fizikçisi Hounsfield’den dolayı Hounsfield Cetveli ve bu cetveldeki sayılara da BT Ünitesi veya Hounsfield Ünitesi (HÜ) adı verilir.

Hounsfield ölçeği

5. Sistemin bilgisayarları bu cetvele göre tüm voksellere bir sayı verir. Bu sayı, yoğunluğu sudan yüksek olan dokularda artı, düşük olanlarda ise eksi değerlerdedir .

6. Sistemin yapacağı son işlem Hounsfield cetveline göre sayısal değerler almış vokselleri, aldıkları sayılara uyan siyah, beyaz ve aradaki gri tonlarla boyamaktır. Bunun için artı ucu beyaz, eksi ucu siyah olan gri bir cetvel kullanılır (gri skala).

Vokselin sayısal değeri vokselin içerisine giren tüm yapıların ortalama değeridir. Bir BT kesitinde gördüğümüz piksellerin rengi, aslında ait olduğu vokselin ortalama rengidir. Dijital röntgende ise pikselin rengi, X-ışınının geçtiği tüm kalınlığın X-ışınını tutma değerinin karşılığıdır. Evlerimizdeki televizyonlardaki görüntü ise fotoğrafın dijitalizasyonudur, piksellerinin rengi fotoğrafların rengidir, kalınlığı ve derinliği yoktur.

Kesit kalınlığının her tarafta eşit olması nedeniyle, röntgenden farklı olarak, BT’de görüntüleri yorumlarken, objelerin kalınlığının hesaba katılmasına gerek yoktur.

        Pencereleme

Bir BT görüntüsünde bulunan 4096 gri tonu gözümüzün algılaması olanaksızdır.Radyogramlara baktığımız şartlarda gözümüz ancak 30-90 gri tonu ayırabilir. En iyi şartlarda gözümüzün 90 gri tonu ayırabildiğini varsayalım. Bu durumda bir BT görüntüsünde gözümüzün fark edebileceği iki gri ton arasındaki yoğunluk farkı: 4,096/90~45 HÜ olacaktır. Beyinde gri ve beyaz cevherin gri skala değerleri arasındaki fark 45 HÜ’den az olduğu için böyle bir görüntüde gri cevher ve beyaz cevheri ayırmak mümkün olmayacaktır. Bu ayırımı gösterebilmek için gri ölçeğin değerlerini, beyin dokusunun görüntülendiği değerlerin bulunduğu dar bir alanda dağıtmak gerekir. Bu işleme pencereleme (windowing) adı verilir. Göğüsün BT kesitinde mediastinal yapılar yumuşak doku penceresinde, akciğerler ise parankim penceresinde görüntülenir. Gri tonların dağıtılmasını istediğimiz aralığa pencere genişliği, bu aralığın ortasına ise pencere seviyesi adı verilir. Örneğin pencere genişliğini – 100 ile +200 arasında 300 olarak saptadığımız bir incelemede pencere seviyesi +50 olacaktır. Pencere genişliğinin üzerindeki yapılar beyaz, altındaki yapılar ise siyah tonlar içerisinde görülmez hale gelir.

Mediasten penceresi B. Parenkim penceresi C. Kemik penceresi D.

Yumuşak doku penceresi