Bazı patolojik beyin dokularının lineer x-ışını azaltma katsayılarının belirlenmesi ve bilgisayarlı tomografide filtrelerin doku kontrastını artırmak için kullanılması

Determination of linear x-ray attenuation coefficients of pathological brain tissues and use of filters in tissue contrast enhancement in computed tomography

Abstract

Objective: X-ray attenuation coefficients are used in common radiological, pathological and spectroscopic examinations and in the determination of the radiation dose distribution in biological tissues. In radiology, these coefficients enable diagnosis by differentiating the abnormal tissues from the normal ones using their morphological structure and contrast differences. In this study, our aim is to precisely determine the linear x-ray attenuation coefficients of pathological brain tissues and to use x-ray beam filters to enhance the tissue contrast in computed tomography.Materials and Methods: To directly measure the relative linear attenuation coefficients, an energy dispersive x-ray spectroscopy system (EDXRS-Canberra, Si(Li) with DSA-1000 spectrum analyzer 1998; CT, USA) was used with collimators and a medical-purpose x-ray tube (Siemens, Siremobil, 1985; Erlangen, Germany) in a linear geometry.Results: Using a Mo filter with Computed Tomography CT and photon energies from 15 to 25 keV, EDXRS acquisitions were found to significantly distinguish grades of brain tumors (p

Özet

Amaç: Temel değişkenler olarak x-ışını azaltma katsayıları radyolojik, patolojik ve spektroskopik incelemelerde ve biyolojik dokularda radyasyon doz dağılımının belirlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle radyolojide anormal dokuların normal olanlarından biçimsel yapı ve kontrast artışından faydalanarak tanılanmasını sağlar. Bu çalışmada patolojik beyin tümörlerinin lineer x-ışını azaltma katsayılarını hassas bir Şekilde tespit etmeye ve bilgisayarlı tomografide (BT) doku kontrastını x-ışını demet filtreleriyle artırmaya çalıştık.Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada numunelerin bağıl lineer x-ışını azaltma katsayısının doğrudan ölçümünde enerji ayrımlı bir x-ışını spektroskopi sistemi (EDXRS-Canberra, Si(Li) dedektörü DSA-1000 spektrum analizörüyle, 1998, CT, USA) ile lineer geometride kolimatörler ve bir tıbbi x-ışını tüpü (Siemens, Siremobil, 1985, Erlangen, Almanya) kullanılmıştır. Ayrıca bilgisayarlı tomografi sistemi (Toshiba, XVision/GX, 1994, Nasu, Japonya) Hounsfield birimi (HU) ölçümleri için kullanılmıştır. Önerilen x-ışını demet filtreleri için yapılan ölçümler patolojik olarak tanılanmış çeşitli numunelerde tekrarlanmış ve istatistiki metotlarla değerlendirilmiştir.Bulgular: BT ölçümlerinde Mo filtre kullanılarak, EDXRS ölçümlerinde 15-25 keV aralığındaki enerjiye sahip fotonlarla beyin tümörlerinin greydleri arasındaki farklılığın daha iyi ayırt edildiği tespit edilmiştir. BT sistemlerinden alınan verilerde filtrelemeyle ortalama foton enerjisinin azaltılması sonucunda x-ışını azaltma katsayıları ya da bu katsayıların suyun azaltma katsayısına oranını gösteren HU artmıştır. Önerdiğimiz x-ışını demet filtreleriyle elde edilen çıkarılmış beyin tümörü kesitlerindeki doku kontrastının konvansiyonel BT tarayıcılarından alınan kesitlere nispeten artmış olduğu bulunmuştur.Sonuç: EDXRS ile elde edilen lineer x-ışını azaltma katsayıları veri alma sürelerinin uzun olması sebebiyle istatistiki olarak daha güvenilir bulunmuştur.