TANISAL RADYOLOJİ YÖNTEMLERİNE GENEL BAKIŞ:
Dr.Ünal KURTOĞLU Bursa Şevket Yılmaz EAH. Radyoloji Uzmanı.
Wilhelm Conrad Röntgen tarafından 1885 yılında X ışınının keşfiyle doğan Tanısal Radyolojinin karakteri son 20-30 yılda belirgin şekilde gelişti ve değişti. Hatta, son 10-15 yılda radyoterapi dışında radyolojik tedavi yöntemleri de geliştirildi ve Girişimsel Radyoloji doğdu. Görüntünün oluşma mekanizmasının bilinmesi, yorumlanmasının doğruluğu için vazgeçilmez önemdedir. Bu yazıda radyoloji yöntemlerinin görüntü oluşturma mekanizmalarının ve kullanım alanlarının kısaca tekrar edilmesi amaçlanmıştır.
Tanısal radyoloji yöntemleri 5 ana grupta toplanabilir (Tablo-1). Röntgen ve Bilgisayarlı tomografide görüntü oluşumu için iyonizan radyasyon olan X ışını kullanılırken, ultrasonografide ses dalgaları, MRG'de radyofrekans ve radyonüklit görüntülemede iyonizan radyasyon olan gamma ışınları kullanılır.
Tablo-1: Tanısal Radyoloji Yöntemleri
1-Konvansiyonel Radyografi (Röntgen):
a-Direk grafiler
b-Kontrastlı tetkikler
c-Mamografi
d-Anjiografi
2-Ultrasonografi (US):
a-Gri skala ultrasonografi
b-Doppler ultrasonografi
3-Bilgisayarlı Tomografi (BT)
4-Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG)
5-Radyonüklit Görüntüleme (Nükleer Tıp)
1-Konvansiyonel Radyografi (Röntgen):
Bu yöntemde, dokulardan X ışınının geçişi (transmisyon) sonucu , dokuların iki boyutlu görüntüsü oluşur, yani dokuların süperpozisyonu söz konusudur. X ışınlarının geçtiği dokuların yoğunlukları, kalınlıkları ve atom ağırlıkları arasındaki farklılık nedeniyle her dokudan geçebilen veya geçemeyen (absorbe olan) ışın miktarı farklıdır. Bu farklılıklar, röntgen filmi ile veya dedektörlerle (digital röntgende) saptanarak görüntü oluşturulur. Röntgen grafilerinde 4 temel gölge veya dansite tanımlanabilir. Bunlar, en yoğundan (beyaz-radyopak), daha az yoğuna (siyah-radyolusent) olmak üzere; kemik, sıvı (yumuşak doku, kan), yağ ve havadır (Resim -1). Metaller ve kontrast ajanlar da beyaz görünür.
Resim.1: Röntgende görülen dansite farklılıkları: W.C. Röntgenin çektiği ilk röntgende kemik ve metal beyaz, yumuşak dokular gri tonlarda ve hava siyah görünmektedir. Kontrast maddelerin kullanımıyla normalde görülemeyen anatomik yapılar görüntülenebilir.
Röntgende radyopak veya radyolusent kontrast maddeler kullanılabilir. Radyopak kontrast maddeler, baryum sülfat gibi ağır metal tuzları veya organik iyot bileşikleri iken , radyolusent kontrast madde olarak hava, oksijen ve karbondioksit gibi gazlar kullanılır. Oral verilen kontrast maddelerle gastrointestinal sistem, IV veya intraarteryel verilen kontrast maddelerle damarlar, IVP'de olduğu gibi böbrekler ve üriner sistem görüntülenebilir. Mamografide düşük dozda, homojen X ışını kullanılarak daha yüksek yumuşak doku detayının görüntülenmesi amaçlanmaktadır. Mamografi ile küçük meme tümörlerinin erkenden tesbiti ve hasta sağ kalımını arttırmak amaçlanır. Kadın yaşlandıkça meme parankim dokusu azalır ve yerini yağ dokusu kaplar. Dolayısıyla yaş ilerledikçe radyolusent yağ dokusu içindeki dens tümör dokusu daha kolay tanınır. Amerikan Kanser Derneğinin önerisine göre asemptomatik kadınlarda 35-39 yaşında bazal, 40-49 yaşlarında 1-2 yılda bir, 50 yaş ve üzerinde ise her yıl mamografi taraması gereklidir.
Anjiografi günümüzde digital olarak yapılmaktadır ve Digital Substraksiyon Anjiografisi (DSA) olarak adlandırılır. Bu teknikte hafızaya alınan kontrastsız görüntü, damardan verilen kontrast maddenin oluşturduğu imajdan çıkarılarak (substraksiyon) yalnızca kontrast maddenin görüntüsü, yani damarların görüntüsü elde edilir.
2- Ultrasonografi (US):
Ultrasonografide 2 Mhz'den yüksek frekansta ses demetlerinin dokuya gönderilip, dokudan yansıyan ekoların şiddeti ve dönüş zamanının değerlendirilmesiyle görüntü oluşturulur. Ses demetinin frekansı arttıkça rezolüsyon artar ancak sesin absorbsiyonu da artacağı için penetrasyon azalır. Yani daha derin yerleşimli dokuların görüntülenebilmesi için düşük frekans aralığı kullanılır, ancak görüntü rezolüsyonu da daha düşüktür. Ultrason teknolojisi iyonizan radyasyon kullanmaz ve diğer tekniklere göre daha ucuzdur.
Radyosyon kullanmadığı için obstetrik görüntülemenin vazgeçilmez modalitesidir. Gerçek zamanlı ultrason imajları ardışık video imajı gibidir, bu nedenle kalp gibi hareketli organların görüntülenmesinde de çok geniş rol oynar. Sıvı dolu dokularda ve kistlerde hiç veya çok az eko varken (siyah), karaciğer gibi organlarda fibröz interstisyel iç yapıya bağlı olarak oldukça homojen küçük ekolar oluşur (grinin tonları). Kalsifikasyonlar, yağ ve hava ise yüksek intensiteli (beyaz) ekolar oluşturur. Ses dalgalarının iletimi havada, katı ve sıvılara göre daha az olduğu için organlar içindeki gaz (özellikle barsaklar) görüntü oluşumunu belirgin şekilde engeller. Kemik gibi yoğun dokularda ise ses demetinin penetrasyonu azlacağı için görüntü oluşumu engellenir.
Ultrasonografik görüntüleme; cihazda kurulmuş parametrelere, uygulayıcıya ve hastanın inceleme alanına sınırlı kalmaktadır. Cihazda düzgün parametreler ayarlanmazsa imajların doğru yorumlanması mümkün olmayacaktır. Doppler kayması; sabit frekanslı bir ses kaynağı yaklaştıkça frekans artar, uzaklaştıkça frekansı azalır, şeklinde tanımlanır. Bu fizik kuralının kullanılmasıyla hareket eden kan hücrelerinin akım yönü, hızı ve biçimi belirlenebilmektedir. Doppler US ile kan akımı değerlendirilirken temel prensip damara belirli bir açıyla gönderilen ses demetinin frekansının akım yönüne ve hızına göre değişimini saptamaktır.
3- Bilgisayarlı Tomografi (BT):
Bilgisayarlı tomografide; hasta çevresinde dönen X ışını demetinin hastayı geçerken, dokuların absorbsiyon farklılıklarına göre zayıflaması dedektörlerce algılanır ve bilgisayar aracılığıyla görüntüler oluşturulur. Yeni jenerasyon multidedektör cihazlar spiral veya helikal teknikle bir ekspojurda 64-128 hatta 256 kesit alabilmektedir. BT'de geniş bir vücut bölümü aynı anda görüntülenebilir. Örneğin toraksa yönelik incelemede cilt ve cilt-altı dokulardan, akciğer parankimi, ana vasküler yapılar ve spinal kolona kadar bütün dokular süperpozisyonsuz, gerçekte oldukları pozisyonda görüntülenir. Veriler bilgisayar hafızasında (digital) olduğu için 3 boyutlu veya reformat imajlarda oluşturulabilir. Pencereleme aralıkları değiştirilerek farklı yoğunluktaki doku katmanları da incelenebilir. BT'de de röntgendeki gibi intravasküler ve diğer anatomik yapılar kontrast madde kullanımıyla daha da net ayırtedilebilir. Multidedektör çok kesitli BT'lerin gelişimiyle kalp gibi hareketli organların damarları da ( BT koroner anjiyografi), non-invaziv yöntemlerle değerlendirilebilmektedir.
BT'de dansite farklılıkları Röntgen grafisindekine benzerdir. Metal ve kemik gibi yoğun dokular beyaz (hiperdens), yumuşak dokular açık gri, yağ koyu gri ve hava siyah (hipodens) olarak kodlanır. BT'nin bir avantajı da belirli bir alanın X ışını absorbsiyonunu gösterebilmesidir. Bu Hounsfield ünitesi kullanılarak değerlendirilir ve suyun dansitesi 0 kabul edilir. Bu yöntemle lezyonun solid mi kistik mi olduğu tayin edilebilir. Röntgen grafilerine göre BT'de 10-100 kat daha fazla radyasyon kullanılması yöntemin en önemli handikapıdır. Gelişen teknolojiyle eski jenerasyonlara göre radyasyon miktarı belirgin şekilde azaltılmaktadır.
4-Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG):
Güçlü bir manyetik alan içerisindeki hidrojen atomu çekirdekleri (protonlar) elektromanyetik spektrumun düşük enerji ucunda yer alan uygun frekanstaki bir radyo dalgasıyla uyarıldıklarında enerji absorbe ederler. Radyo dalgasının kesilmesi sonrasında aldıkları enerjiyi alternatif akım şeklinde bir sinyal olarak yayarlar. Bu sinyaller toplanıp bilgisayarlarda işlenerek BT'deki gibi kesitsel bir görüntü oluşturulur. Hastadan yayılan sinyaller toplandığı için MRG emisyon olayına bağlı bir yöntemdir ve iyonizan radyasyon kullanmaz. MRG yumuşak doku kontrast rezolüsyonu en yüksek olan tanı yöntemidir. Kemiklere yakın yumuşak dokuların çok iyi görüntülenebilmesi ve damarların kontrastsız görüntülenebilmesi ayrıca radyasyon kullanmaması BT'ye göre önemli üstünlüklükleridir. T1 ve T2 ağırlıklı imajlar yöntemin iki ana sekansı olmasına rağmen daha birçok MRG tekniği vardır. Kabaca T1 ağırlıklı imajlarda normal anatomi, T2 ağırlıklı imajlarda ise patolojiler daha iyi değerlendirilebilir. T1 ağırlıklı imajlarda yağ beyaz (hiperintens), su (BOS) siyah (hipointens) görülür. T2 ağırlıklı imajlarda ise yağ siyah (hipointens), ödem, kan ve BOS beyaz (hiperintens) olarak kodlanır. Maalesef, kemik ve kalsiyum MRG'de zor görüntülenir. MRG'nin dezavantajları arasında harekete hassasiyet, demirli objelerin manyetik alana yakınlığına bağlı artefakt oluşumu ve pahalı olması sayılabilir.
5-Radyonüklit Görüntüleme (Nükleer Tıp):
Radyonüklit görüntülemede; hastaya gamma ışını yayan kısa ömürlü bir radyoaktif madde verilerek organizmadaki dağılımı dedektörlerle saptanır. Radyonüklit görüntüleme iyonizan radyasyon kullanan bir emisyon yöntemidir. İncelenen organdan gelen gamma ışınları, organın noktalardan oluşan iki boyutlu bir şeklini oluşturur, üçüncü boyuttaki radyoaktivite süperpoze olur. Bu süperpozisyonu yoketmek için sisteme BT eklenmiştir ve Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) adı verilmiştir. Pozitron kaynağı radyonüklitlerin kullanıldığı tomografik sintigrafi yöntemine ise Pozitron Emisyon Tomografisi (PET) denir. Radyasyon dozu hastaya verilen radyoaktif madde tipi ve miktarıyla bağlantılıdır. Morfolojik bilgiler vermesinin yanısıra Radyonüklit Görüntülemenin asıl avantajı fizyolojik fonksiyonu gösterebilmesidir. Diğer görüntüleme yöntemlerinin hiçbirinde böbrek fonksiyonu, myokard perfüzyonu veya bölgesel akciğer havalanması gibi fizyolojik değerlendirme yapılamaz.
Sonuç olarak; radyolojik tanı yöntemleri ile lezyonların varlığı, lokalizasyonu, yayılımı, zamanla değişimi ve karakteri tanımlanabilmesine karşın, histopataolojik tanı konulamaz. Birbirlerine çeşitli üstünlükleri olmasına rağmen radyolojik tanı yöntemleri çoğunlukla benzer bilgiler verir. Bu nedenle yöntemlerin çalışma esasları, üstünlükleri ve limitleri iyi bilinmelidir. Hatta spesifik olgularda hangi yöntemin kullanılacağına radyologla birlikte karar verilmesi en doğru yöntemdir.
Kaynaklar
1. Tuncel E. Klinik Radyoloji. Güneş&Nobel, Bursa, 2007.
2. Oyar O, Gülsoy U. K. Tıbbi Görüntüleme Fiziği. Ankara, Tisamat basım, 2003.
3. Fred A Mettler, Jr. Essentials of Radiology. 2 nd ed ,New Mexico, Saunder Elsevier,
2005.
4. Douglas S.K, Kevin R.M, Stuart A. G. Radiology Secrets. Hanley&Belfus, 1 st ed, 1998
5. Meire HB, Cosgrove D, Dewbury D, Farrant P. Clinical Ultrasound. 2 nd
ed.Comprehensive Text. Philadelphia, WB Saunders, 2001.
6. Lee JT, Sagel SS, Stanley RJ, Heiken JP. Compuded Body Tomography.3 rd ed.
Philadelphia, Lippincott Williams&Wilkins, 1997.
7. Runge VM. Clinical MRI. Philadelphia, WB Saunders, 2002.
8. Metler F, Guiberteau M. Essentials of Nuclear Medicine Imaging, 4 th ed, Philadelphia,
WB Saunders, 1998.