Ortopedide kullanılan titanyum implant malzemeden saçılan radyasyon dozunun hesaplanması
Determination of scattering radiation dose from on titaniumimplant materials used in orthopedics
Yazar: ALPER BAŞ
Danışman: PROF. DR. AYŞE KAŞKAŞ ÖZTEPE
Ankara Üniversitesi / Nükleer Bilimler Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Floroskopi = Flouroscopy ; Ortopedi = Orthopedics ; Ortopedik aygıtlar = Orthopedic equipment ; Ortopedik cerrahi = Orthopedic surgery ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Radyasyon = Radiation ; Radyometri = Radiometry ; Titanyum = Titanium

Özet:
C-kollu floroskopi cihazı tıpta teşhis amacıyla ve ameliyat esnasında genel cerrahi, ortopedi, üroloji, beyin cerrahisi ve anjiyografi uygulamalarında sıklıkla kullanılmakta, uygulama sırasında anında görüntü alınabilmektedir. Bu süreçte saçılan radyasyona bağlı olarak hem X-ışını tüpünden doğrudan gelen ışınlar, hem de hastadan geri saçılan X-ışınları doz artışına katkı vermektedir. Bu çalışmada ortopedide tedavi amaçlı kullanılan titanyum implant, ticari olarak temin edilen hayvan kemiği üzerine yerleştirilmiştir. Bacak benzeri bir model geliştirmek için pleksiglass malzemeden silindir şeklinde bir fantom yapılmıştır. Bu fantomun içine doku eşdeğerine yakın pirinç unu malzemesi konulmuştur. İmpantın olmadığı durumda kemiğin üzerine, implantın olduğu durumda kemiğin üstüne yerleştirilmiş implant üzerine farklı noktalara Termolüminesans  dozimetre (TLD) yerleştirilmiştir. Dozimetrelerin konumları bilgisayarlı tomografi cihazından elde görüntüler ile belirlenmiş ve tüm ölçümlerde bu noktalara aynı TLD grubu yerleştirilmiştir. İmplant üzerine dik doğrultuda (AP çekimi – anteroposterior projection) ve 45°'lik bir açı ile (RAO çekimi – right anterior oblique projection) ışınlamalar yapılmıştır. Sadece kemik ile yapılan ölçümlerle karşılaştırıldığında, implantın varlığında implant civarında doz artışı gözlenmiştir. 45°'lik bir açı ile yapılan ışınlamada, dik açı ile yapılan ışınlamaya nazaran daha yüksek doz değerleri elde edilmiştir.

Abstract:
C-arm fluoroscopy device is frequently used in medicine for diagnosis and in general surgery, orthopedics, urology, neurosurgery and angiography applications during surgery, momentary images can be taken during the application. In this process, both the rays coming directly from the X-ray tube and the back-scattered X-rays from the patient contribute to the dose increase, depending on the scattered radiation. In this study, the titanium implant used for treatment in orthopedics was placed on commercially available animal bone. A cylindrical phantom was made of plexiglass to develop a leg-like model. A tissue-like rice flour material was placed between this phantom, considering a model of the tissue implanted region. Thermoluminescence (TLD) dosimeters were placed at different points on the implant, which were placed on the bone in the absence of the implant and on the bone in the case of the implant. The positions of the dosimeters were determined by using  the images obtained from the tomography device and the same TLD group was placed at the same points determined in all measurements. Irradiations were performed on the implant in a perpendicular direction (AP projection – anteroposterior projection) and at an angle of 45° (RAO projection - right anterior oblique projection). In the presence of the implant, an increase in dose was observed in the vicinity of the implant when compared to measurements taken with bone alone. Higher dose values were obtained in irradiation with an angle of 45°compared to irradiation with a right angle.