Development of Gel Phantom Having Dielectric Property Equal to Breast Tissue for Medical Metrology and the Effect of SiC Nanopowders on the Dielectric Constant

Authors : Tarık KARABEY, Mehmet ERTUĞRUL, Hayrettin EROĞLU

Pages : 1567-1578

Doi:10.18185/erzifbed.613462

View : 10 | Download : 9

Publication Date : 2019-12-31

Article Type : Other Papers

Abstract :Gelişen teknoloji ile üretilen medikal cihazların hem görüntü kalitesini arttırmak hem de kalibrasyon ayarları için önemli bir yeri olan fantomların büyük eksikleri bulunmaktadır. Bu eksikliklerden en önemlileri fantomu oluşturan yapıların konsantrasyonunun zamanla değişmesi ve dış etkenlere bağlı olarak yapının bozulmasıdır. Bu olumsuz etkilere karşı daha uzun süre dayanıklı olan ve canlı doku özelliğine yakın elektriksel özellikler gösteren jel fantomlar tasarlamak ve geliştirmek önemlidir. Birçok alanda olduğu gibi medikal alanda da canlı insan deneklerin kullanılması sağlığa zararlı olma ihtimalinden dolayı birçok etik kurul tarafından uygun görülmemiştir ve yasaklanmıştır. Canlı insan deneklerin yerine yakın özelliklere sahip fantomlar kullanılmaktadır. Bu fantomların MR, Ultrason, Tomografi, Röntgen gibi görüntüleme sistemlerinde elektriksel özelliklerini kaybettiği çalışma aralığının belirlenmesi gerekir. Buna ek olarak mobil telefonların yaygın olarak kullanıldığı günümüzde bu cihazlardan yayılan elektromanyetik ışınların emilimi (SAR) sonucu fantomun elektriksel özelliğini kaybederek bozulma aralığının saptanması gelecekte medikal alanda yapılacak ilerlemeler ve yenilikler için önemlidir. Yapılan çalışmada 5 g PVA, içerisinde 45 ml saf su bulunan bir beherde karıştırma işlemi ile beraber 80 o C sıcaklıkta 5 dakika ısıtıldı ve % 10’luk tampon PVA çözeltisi hazırlandı. Bu tampon çözeltilere farklı miktarlarda Triton X-100 maddeleri eklenerek 15 dakika karıştırıldı. 24 saat beklendikten sonra oda sıcaklığında jel fantomların dielektrik sabitlerine bakıldı. Dielektrik sabitinin ölçümü için Agilent 85070E Network Analiz Cihazı ve Performance Probe ile Short Block kullanıldı. 0 ile 20 GHz frekans aralığında alınan ölçümlere göre insan meme dokusunun dielektrik özelliklerini gösteren jel fantomlar elde edildi. Bu jel fantomlardan 10 ml %10’luk PVA+ 5 ml Triton X-100 jel fantomuna 0,1 gr SiC nanotozu karıştırılarak dielektrik sabitindeki değişim incelendi. Daha sonra elde edilen bu jel fantomun WETSEM (Islak Taramalı Elektron Mikroskobu) ile görüntüleri incelendi.  
Keywords : Medikal Metroloji, Meme Dokusu, Dielektrik Özellik, Jel Fantom, WETSEM