Radyasyon Uygulamaları

Radyoloji Uygulamaları

Radyoloji cihazları X-ışınlarının hastada farklı doku yoğunluklarına göre farklı şekilde soğurulması sonucu hastadan geçen ışınların radyografik film üzerine düşürülerek (grafi) veya görüntü şiddetlendirici vasıtasıyla bir monitöre aktarılarak (skopi) görüntü elde edilmesi prensibiyle çalışır. Yeni gelişen teknolojiler ve bilgisayar yardımıyla sayısal görüntüleme yapan sistemler dijital radyoloji olarak adlandırılır.

Diş hekimliğinde görüntüleme amaçlı olarak panaromik ve periapikal cihazlar ile volumetrik diş tomografi cihazları kullanılmaktadır.

Radyoterapi Uygulamaları

Radyasyon kaynakları çeşitli biçimlerde radyasyon onkolojisi (radyoterapi) bölümlerinde hastaların tümör tedavilerinde kullanılır. Hastadan yaklaşık bir metre mesafedeki bir kaynaktan yayınlanan radyasyon demetleri kullanılarak yapılan tedaviye teleterapi yani uzaktan tedavi denir. En çok kullanılan teleterapi cihazları radyoaktif kobalt kaynağı içeren cihazlar ile lineer hızlandırıcılardır. Ayrıca son kuşak lineer hızlandırıcılar ile yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) ve stereotaktik cerrahi yapılabilmektedir. IMRT ile tedavi alanlarındaki radyasyonun yoğunluğu ayarlanarak istenen doz dağılımı elde edilebilir yani tümöre yüksek dozlar uygulanırken, sağlıklı dokular maksimum oranda korunabilir. Stereotaktik cerrahi teknolojisi ile milimetrik düzeydeki çok küçük tümörlere noktasal ışınlama yapılabilir. Bu yöntem için ilk olarak tümü bir odaksal nokta üzerine yönlendirilmiş çok sayıda sabit Co-60 kaynağı içeren gama bıçağı (gama-knife) geliştirilmiştir. Son olarak radyo cerrahi tedaviler için robot kollu lineer hızlandırıcı siber bıçaklar (cyber-knife) ön plana çıkmıştır.

Radyasyonun kanser hücrelerine bir mesafeden değil de doğrudan kanser dokusunun içine veya çevresine verilmesi ile yapılan tedaviye ise brakiterapi yani yakın mesafeden tedavi denir. Bu yöntemde radyoaktif kaynaklar özel aplikatörlerle veya doğrudan iğne, tel, çekirdek şeklinde doku içerisine yerleştirilebilir. Brakiterapi uygulamaları sonradan kaynak yükleyen cihazlar ile yapılabildiği gibi herhangi bir cihaza gereksinim duymadan radyoaktif maddelerin doğrudan hastaya yerleştirilmesi (manuel brakiterapi) şeklinde de yapılabilmektedir.

Nükleer Tıp Uygulamaları

Nükleer tıp, radyofarmasötik kullanılarak in-vivo ve in-vitro yöntemlerle hastalıkların tanı ve tedavisinin yapıldığı bir yöntemdir. In-vitro uygulamalar, canlıdan alınan kan, idrar gibi biyolojik örneklerin radyoaktif maddelerle işaretlenerek incelenmesini; in vivo uygulamalar ise radyoaktif kaynakların ağız, solunum veya damar yoluyla hastaya verilmesini takiben çeşitli görüntüleme yöntemleri kullanılarak incelenmesini ifade eder. Nükleer tıpta kullanılan radyoaktif maddeler, hastaya genellikle sıvı halde teşhis amacıyla enjeksiyon yolu ile, tedavi amacıyla ise daha çok ağızdan verilir. Tanısal çalışmalarda en çok kullanılan radyoizotoplar başlıca Tc-99m ve F-18 olmak üzere I-131, I-125, Tl-201, Ga-67 ve In-111’dir.

Görüntüleme sistemleri tetkik edilecek organa göre seçilen radyofarmasötiğin radyoaktif bir izotop ile kimyasal olarak bağlanarak hastaya verilmesi ve kaynak haline gelen organdan çıkan ışınların algılanması prensibi ile çalışır. Radyofarmasötiğin normal yapıdaki bir organdaki tutulum mekanizması belli olduğundan elde edilen görüntüden organın şekli, büyüklüğü ve fonksiyonları ile ilgili önemli bilgiler elde edilir. Nükleer tıp görüntüleme sistemleri; düzlemsel tek foton görüntüleme (gama kamera), tomografik tek foton görüntüleme (SPECT) ve pozitron emisyonu tomografisi (PET) olarak ayrılır. Bu görüntüleme sistemleri bilgisayarlı tomografi ile birleştirilerek SPECT-CT, PET-CT sistemleri geliştirilmiştir.

Endüstriyel Radyografi/Radyoskopi Uygulamaları

Radyografi tekniği, iyonlaştırıcı radyasyon kullanılarak malzemelerdeki hataların tahribatsız olarak tespit edilmesi esasına dayanır. Radyasyon kaynağı olarak X-ışını tüpleri veya gama ışınları yayan radyoizotoplar kullanılır.

Bu teknikte radyasyon kaynağından çıkan ışınlar malzeme içinden geçtikten sonra, malzeme üzerine yerleştirilen bir film üzerine düşürülür. Malzemede bulunabilecek hatalar, yoğunluk farkı nedeniyle film üzerinde farklı kararmalar oluşmasına neden olur. X-ışını ile yapılan çalışmalar X-ışını grafi, gama ışınları ile yapılan çalışmalar ise gamagrafi olarak, her ikisi birden ise radyografi olarak adlandırılır. Gamagrafide yaygın olarak kullanılan kaynaklar Ir-192 ve Co-60’tır.

Radyografi cihazları özellikle borular, basınçlı kazanlar, her türlü makine aksamları, kaynak dikişleri, araç lastik ve jantları, uçak kanatları gibi malzemelerdeki hata ve aşınmaları tespit etmekte kullanılır.

Radyasyonun malzemeden geçerek görüntünün film yerine monitörden alınması ise radyoskopi olarak adlandırılır. Bu teknik özellikle jant, lastik, elektronik kart gibi malzemelerin yapısındaki hataların izlenmesinde yaygın olarak kullanılır.

Nükleer Ölçüm Uygulamaları

Demir, çelik, lastik, kağıt, plastik, çimento, şeker gibi birçok sanayi ürününün üretim aşamasındaki kalınlık, seviye, nem ve yoğunluk ölçümleri radyasyondan yararlanılarak yapılmaktadır. Bu ölçümlerde X-ışınları ve Cs-137, Sr-90, Kr-85, Co-60, Am-241, Am-241/Be gibi radyoaktif maddeler kullanılmaktadır.

Kalınlık, seviye, nem ve yoğunluk ölçümü, malzemenin içerisinden geçen radyasyon şiddetinin zayıflaması esasına dayanmaktadır.

Ayrıca cevher ve mamul maddelerde hassas içerik analizleri de radyasyon kaynakları (X-ışını, Fe-55, Cd-109) kullanılarak yapılmaktadır.

Taşınabilir Yoğunluk ve Nem Ölçüm Uygulamaları

Havaalanı pisti ve yol yapımı gibi çalışmalarda zemin malzemesinin nem ve yoğunluk ölçümleri taşınabilir (mobil) radyasyon kaynaklarından yararlanılarak yapılmaktadır. En yaygın kullanılan radyasyon kaynakları Cs-137 ve Am-241/Be’dir.

Akarsularda debi ölçümü, barajlarda su kaçaklarının tespiti, yeraltı sularının hareketlerinin takibi gibi diğer endüstriyel uygulamalar radyasyon sayesinde hem daha ucuz hem de daha kolay bir şekilde yapılmaktadır. Petrol aramalarında belirli derinliklerdeki nem ve yoğunluk ölçümünde de radyoaktif kaynaklar kullanılmaktadır.

Bu cihazlarda dedektör, malzeme ile etkileşim sonucu geri saçılan ikincil radyasyon miktarını ölçerek malzemenin yoğunluğunu tespit eder. Nötron kaynağı kullanıldığında geri saçılan radyasyon şiddeti malzemede ne kadar hidrojen atomunun bulunduğunu gösterir. Böylece malzemenin içindeki su/nem miktarı tespit edilir.

Işınlama Tesisleri / Cihazları

Radyasyon ile ışınlama yöntemi; gıdaların raf ömürlerinin uzatılmasında, tek kullanımlık atılabilir tıbbi malzemelerin sterilizasyonunda, plastik malzemelerin fiziksel özelliklerinin iyileştirilmesinde, tarımda tohumların daha verimli ve dayanıklı hale getirilmesinde kullanılır.  

Güvenlik Amaçlı Uygulamalar

Havaalanı, kargo, gümrük, liman, alışveriş merkezleri gibi yerlerde güvenlik amacı ile araç, çanta, bagaj ve paketlerin içlerinin görüntülenmesinde radyasyon kaynakları kullanılmaktadır.

Paket/bagaj kontrol cihazlarında X-ışını kaynağı bulunmaktadır. Sınır kapılarında insan ve malzeme kaçakçılığının önlenmesi amacıyla tır, kamyon gibi yük taşıma araçlarının içerisinin görüntülenmesinde ise lineer hızlandırıcılar veya Co-60 kaynakları kullanılmaktadır.