İntraoperatif gama prob için benzetim tabanlı kavramsal tasarım geliştirme ve optimizasyon

Gama radyasyonunu tespit edebilen problar, cerrahi sırasında hasta üzerinden radyoaktivite sayımı yaparak fazla radyoaktivite tutulumu gösteren dokuların yerini belirleme amacıyla nükleer tıpta kullanılan taşınabilir radyasyon detektörleridir. Literatürde gama probların performans parametreleriyle ilgili birçok çalışma bulunmakta olup bu dedeksiyon sistemleri üzerine çalışmalar güncelliğini korumaktadır. Gama prob kullanımı durumunda hastaya verilen ve ilgili doku/organa tutunan radyoizotoplarda yayılan gama ışınları sayılmakta olup farklı radyoizotopların yayınlandığı gama enerjilerde farklılık göstermektedir. Bu probların farklı enerjiler için performans parametreleri değişmekle birlikte belirli enerji aralığına göre optimize edilmiş gama problarda sayım etkinliği açısından avantaj sağlamaktadır. Farklı sistem bileşenleri ve maliyetleri nedeni ile gerek ticari ve gerekse araştırma amaçlı çalışmalarda kavramsal tasarım ve optimizasyonlar için benzetim yöntemleri kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, Monte Carlo tabanlı OpenGATE benzetimi yapılarak cerrahide kullanılan gama prob için farklı gama enerjilerine yönelik optimize edilmiş kavramsal tasarımlar yapıldı. Bunun için ilk olarak sintilasyon kristali içeren standart bir gama probu (KTÜ Farabi Hastanesi Nükleer Tıp Anabilim Dalında kullanılmış HiSens gama probu) örnek alındı. Kristal boyutlarına göre 140 keV (99mTc için) ve 511 keV (18F için) enerjilerde hassasiyet, açısal hassasiyet, enerji çözünürlüğü ve uzamsal çözünürlük parametreleri benzetilerek örnek prob katalog verileri ile karşılaştırılması yapılarak gerçekleştirilen benzetimlerin tutarlılığı doğrulandı. Bu doğrulama sonrası yüksek gama (511 keV) nerjisinde farklı kristal derinlikleri için prob teknik parametreleri açısından optimize kavramsal tasarımı ortaya çıkarıldı. Ayrıca yüksek enerji için tasarlanan bu gama prob tasarımının düşük gama enerji bölgesinde etkinliği de araştırıldı. Sonuç olarak, ülkemizde üretimi olmayan ancak cerrahi alanda önemli bir role sahip olan gama probun kristal derinliği cihaz performans parametreleri açısından değerlendirilerek farklı radyonüklid kullanım durumuna göre en etkili gama prob kristal derinlikleri belirlendi.