Medikal Görüntüleme dersi ODTÜ Enformatik Enstitüsü Tıp Bilişimi bölümünün güzide derslerinden biridir:) Neyse konuyla olan ilişkilerimizden dolayı biz de dersi alalım dedik sanırım 3 yıl önce aldım bu dersi. Bu basit çalışma da dersin dönem projesinin sonuçlarındandır.  Aslında çok ilkel bir proof of concept çalışması 1-2 gün gibi bir süre ayırarak yapılmış proje ama DR ( Dijital Radyografi ) sistemlerinin 40-50K Euro olduğu göz önüne alınırsa onun ucuz alternatifi olan CCD Flat Panel Detector yapılarının ise 20K Euro’lardan gittiği düşünülürse basit bir konsept çözümünün bile bu konuda cihaz geliştirmek isteyenlere cesaret vermesi gerekmektedir. Biz şu anda şirkette bu tarz sistemler geliştirip üretmek isteyen şirketlerin ihtiyacı olan tüm yazılım altyapısını sağlıyoruz ve medikal görüntüleme alanında cihaz üretmek isteyen gruplara hem danışmanlık hem de yazılım hizmeti sağlıyoruz. Müşterilerimizin ilgi duydukları sistemlerle ilgili ilk konuşmalarındaki tedirginlik ile sonrasında beraber çalışma ve bizden öğrenme süreci sonrasındaki rahatlıklarını anlatmak çok zor. Sonuçta aşağıdaki 1-2 günlük emğin ürünü ilkel yapı emek ve zaman harcanması durumunda yerli sistemlerin rahat yapılabileceği ve ülkede satılan 1000′lerce Dijital Radyografi sisteminde alternatif olunabileceği yönünde ümit verir diye düşünüyorum.

Özet

Teknolojideki son gelişmelerle birlikte Analog X-Ray sistemleri yerlerini Dijital  Görüntüleme Üniteleri’ne bırakmaktadırlar. Yazımızda Analog Sistemden kastımız yıllardır kullanılmakta olan kasetli, film sistemleridir, Dijital Radyografi Sistemi ise tab etme ihtiyacı duymayan X-Ray görüntülerini dijital hale getirebilen sistemler olarak düşünülmelidir, Dijital Radyografi Sistemler’de kullanılan Analog-Dijital sensör yapıları kapsamımız dışında olup bunlar karıştırılmamalıdır. Teknolojideki bu değişim sayesinde, analog sistemlerde kullanılan kimyasal ekipmanlardan sağlanan tasarruf ve çevrenin daha az kirletilmesi gibi faydalar görülmekte, ayrıca dijital ortama aktarılan X-Ray görüntülerinin saklanması, işlenmesi ve aktarılması çok daha kolay olmaktadır. Bir X-Ray görüntüleme sistemi temel olarak X-Ray Kaynağı ( X-Ray Tüpü ), bu tüpü aktive eden enerji kaynağı ve X-Ray kaynağından çıkıp hastadan geçen ışınları yakalayan bir sistemden oluşur.  Analog ve Dijital sistemlerin temel ayrım noktalarından birisi de görüntünün yakalanma şeklidir. Analog sistemlerde görünür ışığa dönüştürülen X-Ray ışınları bir film kasetine düşürülür ve daha sonra banyo edilerek görselleştirilir. Dijital sistemlerde ise gelen X-Ray ışınları ya Görüntü Yoğunlaştırıcılar ( Image Intensifier ) veya sintilatörler vasıtası ile kamera gibi bir görüntü arabirimine aktarılır ya da X-Ray enerjisine hassas sensörler ile dijitize edilerek görüntü oluşturulur. Bu projedeki genel amacımız en basit bileşenleri kullanarak X-Ray ışınlarını CCD sensörü kullanarak yakalayıp dijitize etmekti. Sonuç olarak basit bir yapı ile X-Ray dijitizasyonunun başarımında sorun olmadığı kanısına varılmış ve ileride yapılabilecek daha büyük denemeler için cesaret alınmıştır.


  • Giriş

Proje için yola çıkarken esas amacımız nxn boyutta bir CCD sensör matrisinden X-Ray görüntüsü elde etmekti. Bunun için örnek sistem olarak son yıllarda gittikçe yaygınlaşan Flat Panel Dedektör ( FPD ) teknolojisi düşünüldü. Günümüzde kullanılan FPD’lerin genel yapılarını ikiye bölerek açıklayabiliriz. İlk kısım sintilatör adı verilen ve alınan X-Işınını görünür ışığa çeviren kısımdır. Bu kısım için bilinen en önemli yapılardan birisi de ince bir talyum aktivasyonlu sezyum iyodid ( CsI:Tl ) tabakasıdır. İkinci kısım ise sintilatörden gelen görüntüyü yakalamayla ilgilenir. Görünür ışığa duyarlı amorf silikon ( a-Si:H ) elektronik sensör matrisi FPD nin genel yapısını oluştursa da bu çözüm çok pahalıya gelmekte bunun yerine bir çok uygulamada CCD sensörlerinden oluşan bir yapı kullanılabilmektedir. Bizim amacımız bu ikinci ucuz çözümün en primitif halini tasarlayıp daha ileriye gidebilmek için cesaret kazanmaktı.  Bunun da ilk adımı standart X-ışını görüntüsünü CCD bir sensör vasıtası ile görebilmektir.

  • Tasarım

Sistemimizin temel bileşenleri sintilatör görevini üstlenecek standart bir ramfansatör, bu ramfansatörün oturtulacağı kapalı bir kutu ve sintilatörümüzde oluşan görüntüyü dijitize eden bir CCD kameradır.

Şekil 1: Pleksiglas tabana oturtulmuş Ramfansatör

Şekil 2: Ramfansatör’ün oturacağı CCD kameralı kutu.

Şekil 3: Görüntüleme sisteminin birleşmiş hali

Burdan elde edilen görüntü bir görüntü yakalama kartı vasıtasıyla bilgisayara aktarılmakta ve depolanmaktadır. Aktarım aşaması için X-Işını Tüpüne enerji veren sistemin pedalının yazılımı yenilenmiş ve bu bilginin bilgisayara aktarılması sağlanıp anjiyografideki sine moda benzer bir kayıt yazılımı yapılmıştır.

Şekil 4: Pedal X-Ray alımı ve kayıt yazılımını aktive eder.

Burda esas amaç radyografi modunda yani yüksek miliamper ve tek şutlama yapılacağı için görüntünün maksimum elde edilmesi öncesi ve sonrası oluşan görüntüleri de yakalayıp ileride düşünülen jeneratör tetiklemesi sonucu şutlama ve görüntülemenin kıyaslamasını yapabilir veri elde etmektir. Kaydedilen görüntüler CCD kökenli tıbbi görüntülemede en yoğun kullanılan 8-Bit CCIR formatındadır ve kayıt ise avi formatındadır. Yazılım son şutlamayı sol ekranda gösterirken sağ ekranda daha önceki şutlama serilerini oynatarak kullanıcıya doz ayarlama ve görüntü üzerinden karar verme serbestiyeti tanır. Ana ekrandaki görüntünün yanında oluşturulan küçültülmüş görüntülerden operasyon sırasında istenilen seçilip onun izlemesini yapmak mümkündür.

Şekil 5: 83 KV da elde edilen ilk görüntüler.

Şekil 6: 100 KV de elde edilen bir entegre görüntüsü.

One Response to “CCD FlatPanel İçin Ön Çalışma – CCD Kamera – CCD Array – Flat Panel Detector”

  1. Osman KOÇ says:

    Yusuf bey bana Flat Panel Digital Radyografi Cihazı hakkında döküman lazım. Çalışma prensibi ve diğer röntgen cihazlarından farkı gibi konularda teknik bilgiye ihtiyacım var. Bu konuda döküman paylaşırsanız sevinirim.
    Şimdiden teşekkür ederim.
    osikoc@gmail.com

Trackbacks/Pingbacks

  1. Dijital Radyografi, Digital Radiography, Flat Panel Detector, FPD, DR, CR, Computed Radiography | www.keremcaliskan.com - [...] de elden  geçmesi işi mecburen bana düştü. 3 yıl kadar önce doktora derslerimden birisinde CCD Flat Panel Detector yapmak …

Leave a Reply