Her ne kadar bilim insanları X-ışınlarının etkisini ancak 1890'lı yıllardan beri keşfedebilmiş olsalar da, X-ışınlarının bu doğal kuvvete yönelik tıbbi kullanımı hızla ilerlemiştir. Günümüzde insanlığın yararına X-ışını elektromanyetik radyasyonu tıpta, akademide ve endüstride ve ayrıca elektrik üretiminde kullanılmaktadır.
Ek olarak radyasyonun tarım, arkeoloji, uzay, kolluk kuvvetleri, jeoloji (madencilik dahil) ve diğer birçok faaliyet gibi alanlarda yararlı uygulamaları vardır; hatta nükleer fisyon olgusu kullanılarak arabalar geliştirilmektedir.
X ışınlarının tıbbi kullanımları
Sağlık hizmetlerinde doktorlar ve diş hekimleri, insan vücudundaki çok çeşitli metabolik süreçleri ve hastalıkları teşhis etmek, izlemek ve tedavi etmek için çeşitli nükleer materyaller ve prosedürler kullanır. Sonuç olarak, ışınların kullanıldığı tıbbi prosedürler, aşırı aktif tiroid bezinden kemik kanserine kadar çeşitli hastalıkları tespit edip tedavi ederek binlerce hayat kurtardı.
Bu tıbbi prosedürlerin en yaygın olanı cildimizden geçebilecek ışınların kullanılmasını içerir. Bir görüntü çekildiğinde kemiklerimiz ve diğer yapılarımız cildimizden daha yoğun oldukları için gölge yapıyormuş gibi görünürler ve bu gölgeler film veya monitör ekranında tespit edilebilir. Etki, bir kağıt parçası ile ışık arasına kalem yerleştirmeye benzer. Kalemin gölgesi kağıt parçası üzerinde görülecektir. Aradaki fark, ışınların görünmez olmasıdır, bu nedenle fotoğraf filmi gibi bir kayıt elemanına ihtiyaç vardır. Bu, doktorların ve diş hekimlerinin kırık kemikler veya diş problemleri gördüklerinde röntgen kullanımını değerlendirmelerine olanak tanır.
X-ışını radyasyonunun tıbbi amaçlar için kullanılması
X-ışını radyasyonunun tedavi amaçlı olarak hedefli bir şekilde kullanılması sadece hasarın tespit edilmesi için değildir. Özel olarak kullanıldığında kanserli dokuyu öldürmesi, tümör boyutunu küçültmesi veya ağrıyı azaltması amaçlanır. Örneğin radyoaktif iyot (özellikle iyot-131), birçok insanı etkileyen bir durum olan tiroid kanserini tedavi etmek için sıklıkla kullanılır.
Bu özelliği kullanan cihazlar aynı zamanda bilgisayarlara bağlanır ve tarama yapar; buna bilgisayarlı aksiyal tomografi veya bilgisayarlı tomografi adı verilir.
Bu cihazlar doktorlara iç organların ana hatlarını ve ayrıntılarını gösteren renkli görüntüler sağlar. Doktorların tümörleri, boyut anormalliklerini veya diğer fizyolojik veya fonksiyonel organ sorunlarını tespit etmesine ve tanımlamasına yardımcı olur.
Ayrıca hastaneler ve radyoloji merkezlerinde yılda milyonlarca işlem gerçekleştirilmektedir. Bu tür prosedürlerde doktorlar, klinik durumları teşhis etmek amacıyla pankreas, böbrekler, tiroid, karaciğer veya beyin gibi belirli iç organlara bakmak için hastaların vücutlarına hafif radyoaktif maddeler salgılarlar.
Yüksek nüfuz etme yeteneği - belirli ortamlara nüfuz edebilme. X ışınları gazlı ortamdan (akciğer dokusu) en iyi şekilde nüfuz eder; yüksek elektron yoğunluğuna ve yüksek atom kütlesine (insanlarda, kemiklere) sahip maddelerden zayıf bir şekilde nüfuz eder.
Floresan - parıltı. Bu durumda X-ışını radyasyonunun enerjisi görünür ışığın enerjisine dönüştürülür. Şu anda, floresans prensibi, X-ışını filminin ek olarak pozlanması için tasarlanmış yoğunlaştırıcı ekranların tasarımının temelini oluşturmaktadır. Bu, incelenen hastanın vücudundaki radyasyon yükünü azaltmanıza olanak tanır.
Fotokimyasal – çeşitli kimyasal reaksiyonları tetikleme yeteneği.
İyonlaşma yeteneği - X ışınlarının etkisi altında atomlar iyonize edilir (nötr moleküllerin bir iyon çifti oluşturan pozitif ve negatif iyonlara ayrışması).
Biyolojik – hücre hasarı. Çoğunlukla biyolojik olarak önemli yapıların (DNA, RNA, protein molekülleri, amino asitler, su) iyonlaşmasından kaynaklanır. Olumlu biyolojik etkiler - antitümör, antiinflamatuar.
Işın tüpü cihazı
X-ışınları bir X-ışını tüpünde üretilir. X-ışını tüpü, içinde vakum bulunan bir cam kaptır. 2 elektrot vardır - katot ve anot. Katot ince bir tungsten spiralidir. Eski tüplerdeki anot, katoda bakan eğimli bir yüzeye sahip ağır bir bakır çubuktu. Anotun eğimli yüzeyine, anotun bir aynası olan bir refrakter metal plaka lehimlenmiştir (anot çalışma sırasında çok ısınır). Aynanın ortasında X-ışını tüpü odağı- Burası X ışınlarının üretildiği yerdir. Odak değeri ne kadar küçük olursa fotoğrafı çekilen nesnenin hatları o kadar net olur. Küçük odaklamanın 1x1 mm veya daha az olduğu kabul edilir.
Modern X-ışını makinelerinde elektrotlar refrakter metallerden yapılır. Tipik olarak döner anotlu tüpler kullanılır. Çalışma sırasında anot özel bir cihaz kullanılarak döndürülür ve katottan uçan elektronlar optik odağa düşer. Anodun dönmesi nedeniyle optik odağın konumu sürekli değiştiği için bu tür tüpler daha dayanıklıdır ve uzun süre yıpranmaz.
X-ışınları nasıl üretilir? İlk olarak katot filamanı ısıtılır. Bunu yapmak için, bir düşürücü transformatör kullanılarak tüpteki voltaj 220'den 12-15V'a düşürülür. Katot filamanı ısınır, içindeki elektronlar daha hızlı hareket etmeye başlar, elektronların bir kısmı filamandan ayrılır ve çevresinde serbest elektronlardan oluşan bir bulut oluşur. Bundan sonra, bir yükseltici transformatör kullanılarak elde edilen yüksek voltajlı bir akım açılır. Tanısal X-ışını makineleri, 40 ila 125 kV (1 kV = 1000 V) arasında yüksek voltaj akımı kullanır. Tüpteki voltaj ne kadar yüksek olursa dalga boyu da o kadar kısa olur. Yüksek voltaj açıldığında, tüpün kutuplarında büyük bir potansiyel farkı elde edilir, elektronlar katottan "kırılır" ve yüksek hızda anoda doğru koşar (tüp, yüklü parçacıkların en basit hızlandırıcısıdır). Özel cihazlar sayesinde elektronlar yanlara dağılmaz, ancak anodun neredeyse bir noktasına - odağa (odak noktası) düşer ve anot atomlarının elektrik alanında yavaşlar. Elektronlar yavaşladığında elektromanyetik dalgalar ortaya çıkar. Röntgenler. Özel bir cihaz sayesinde (eski tüplerde - eğimli bir anot), X ışınları hastaya farklı bir ışın demeti, bir "koni" şeklinde yönlendirilir.
Röntgen görüntüsünün elde edilmesi
X-ışını filmi katmanlı bir yapıdır, ana katman, bir fotoemülsiyon (gümüş iyodür ve bromür, jelatin) ile kaplanmış, 175 mikrona kadar kalınlığa sahip bir polyester bileşimidir.
Filmin geliştirilmesi - gümüş geri yüklenir (ışınların geçtiği yer - filmin oyalandığı alanın kararması - daha açık alanlar)
Sabitleyici - ışınların geçtiği ve oyalanmadığı alanlardan gümüş bromürün yıkanması.
Modern bir röntgen odası inşaatı
1. Makinenin bulunduğu ve hastaların muayene edildiği röntgen odasının kendisi. Röntgen odasının alanı en az 50 m2 olmalıdır
2. Röntgen teknisyeninin cihazın tüm çalışmasını kontrol ettiği kontrol panelinin bulunduğu kontrol odası.
3. Film kasetlerinin yüklendiği, fotoğrafların basılıp sabitlendiği, yıkanıp kurutulduğu karanlık oda. Tıbbi röntgen filmlerinin fotoğrafik işlenmesinde kullanılan modern bir yöntem, rulo tipi banyo makinelerinin kullanılmasıdır. Gelişen makineler, şüphesiz kullanım kolaylığının yanı sıra, fotoğraf işleme sürecinin yüksek stabilitesini de sağlıyor. Filmin tab etme makinesine girdiği andan kuru bir radyografi elde edilene kadar (“kurudan kuruya”) kadar olan tam döngü süresi birkaç dakikayı geçmez.
4. Radyoloğun alınan radyografileri analiz ettiği ve tanımladığı doktor muayenehanesi.
Tıbbi personeli ve hastaları X-ışını radyasyonundan koruma yöntemleri
3 ana koruma yöntemi: ekranlamayla koruma, mesafe ve zaman.
1 .Ekran koruması:
X ışınlarını iyi emen malzemelerden yapılmış özel cihazlar, X ışınlarının yolu üzerine yerleştirilir. Kurşun, beton, barit beton vb. Olabilir. Röntgen odalarındaki duvarlar, zeminler ve tavanlar korumalı olup, yan odalara ışınları iletmeyen malzemelerden yapılmıştır. Kapılar kurşun kaplı malzeme ile korunmaktadır. Röntgen odası ile kontrol odası arasındaki izleme pencereleri kurşunlu camdan yapılmıştır. X-ışını tüpü, X ışınlarının geçmesine izin vermeyen özel koruyucu bir muhafaza içine yerleştirilir ve ışınlar özel bir “pencere” aracılığıyla hastaya yönlendirilir. Pencereye, X-ışını ışınının boyutunu sınırlayan bir tüp takılıdır. Ayrıca ışınların tüpten çıkışına bir X-ışını makinesi diyaframı monte edilir. Birbirine dik 2 çift plakadan oluşur. Bu plakalar perde gibi hareket ettirilip ayrılabilmektedir. Bu şekilde ışınlama alanını artırabilir veya azaltabilirsiniz. Işınlama alanı ne kadar büyük olursa, zarar da o kadar büyük olur. açıklık- Özellikle çocuklarda korumanın önemli bir parçasıdır. Ayrıca doktorun kendisi de daha az radyasyona maruz kalıyor. Ve resimlerin kalitesi daha iyi olacak. Korumanın bir başka örneği de deneğin vücudunun şu anda filme tabi olmayan kısımlarının kurşunlu kauçuk tabakalarla kaplanması gerektiğidir. Ayrıca özel koruyucu malzemeden yapılmış önlük, etek ve eldivenler de bulunmaktadır.
2 .Zaman koruması:
Hasta, röntgen muayenesi sırasında mümkün olduğu kadar kısa bir süre boyunca ışınlanmalıdır (acele edin, ancak teşhise zarar vermeyecek şekilde). Bu anlamda görüntüler, transillüminasyona göre daha az radyasyona maruz kalır, çünkü Fotoğraflarda çok kısa enstantane hızları (süre) kullanılmış. Zaman koruması hem hastayı hem de radyologun kendisini korumanın ana yoludur. Doktor, hastaları muayene ederken, diğer her şey eşit olmak üzere, daha az zaman alan ancak tanıya zarar vermeyen bir araştırma yöntemi seçmeye çalışır. Bu anlamda floroskopi daha zararlıdır ancak maalesef floroskopisiz yapmak çoğu zaman imkansızdır. Bu nedenle yemek borusu, mide ve bağırsaklar incelenirken her iki yöntem de kullanılır. Bir araştırma yöntemi seçerken, araştırmanın faydalarının zararlarından daha fazla olması gerektiği kuralına göre hareket ediyoruz. Bazen fazladan fotoğraf çekme korkusu nedeniyle tanıda hatalar meydana gelir ve tedavi yanlış reçete edilir, bu da bazen hastanın hayatına mal olur. Radyasyonun tehlikelerini hatırlamalıyız ama bundan korkmayın, hasta için daha kötü olur.
3 .Mesafeye göre koruma:
Işığın ikinci dereceden yasasına göre, belirli bir yüzeyin aydınlatılması, ışık kaynağından aydınlatılan yüzeye olan mesafenin karesiyle ters orantılıdır. Röntgen muayenesi ile ilgili olarak bu, radyasyon dozunun, röntgen tüpünün odağından hastaya olan mesafenin (odak uzaklığı) karesiyle ters orantılı olduğu anlamına gelir. Odak uzaklığı 2 kat arttığında radyasyon dozu 4 kat azalır, odak uzaklığı 3 kat arttığında radyasyon dozu 9 kat azalır.
Floroskopi sırasında odak uzaklığının 35 cm'den az olmasına izin verilmez. Duvarlardan röntgen makinesine olan mesafe en az 2 m olmalıdır, aksi takdirde birincil ışın demeti çevredeki nesnelere çarptığında ortaya çıkan ikincil ışınlar oluşur. (duvarlar vb.). Aynı sebepten dolayı röntgen odalarında gereksiz mobilyaların kullanılmasına da izin verilmemektedir. Bazen, durumu ağır olan hastaları muayene ederken, cerrahi ve tedavi bölümlerinin personeli, hastanın röntgen ekranının arkasında durmasına ve muayene sırasında hastanın yanında durarak ona destek olmasına yardımcı olur. Bu bir istisna olarak kabul edilebilir. Ancak radyolog, hastaya yardımcı olan hemşire ve hemşirelerin koruyucu önlük ve eldiven giymesini ve mümkünse hastaya yakın durmamasını (mesafeyle koruma) sağlamalıdır. Röntgen odasına birden fazla hasta gelirse, her seferinde bir kişi olmak üzere tedavi odasına çağrılır. Çalışma anında yalnızca 1 kişi bulunmalıdır.
Radyografi ve florografinin fiziksel temelleri. Dezavantajları ve avantajları. Dijitalin filme göre avantajları.
Radyografinin ilkeleri
Tanısal radyografi yapılırken en az iki projeksiyonda fotoğraf çekilmesi tavsiye edilir. Bunun nedeni, röntgen filminin üç boyutlu bir nesnenin düz görüntüsü olmasıdır. Ve sonuç olarak, tespit edilen patolojik odağın lokalizasyonu yalnızca 2 projeksiyon kullanılarak belirlenebilir.
Görüntü elde etme tekniği
Ortaya çıkan röntgen görüntüsünün kalitesi 3 ana parametre tarafından belirlenir. X-ışını tüpüne sağlanan voltaj, akım gücü ve tüpün çalışma süresi. Çalışılan anatomik oluşumlara ve hastanın ağırlığına ve boyutlarına bağlı olarak bu parametreler önemli ölçüde değişebilir. Farklı organ ve dokular için ortalama değerler mevcut ancak muayenenin yapıldığı makineye ve radyografinin yapıldığı hastaya göre gerçek değerlerin farklılık göstereceği unutulmamalıdır. Her cihaz için ayrı bir değer tablosu derlenir. Bu değerler mutlak değildir ve çalışma ilerledikçe ayarlanır. Alınan görüntülerin kalitesi büyük ölçüde radyografi uzmanının ortalama değerler tablosunu belirli bir hastaya yeterince uyarlama yeteneğine bağlıdır.
Görüntü kaydetme
Bir X-ışını görüntüsünü kaydetmenin en yaygın yolu, onu X-ışınına duyarlı bir filme kaydetmek ve daha sonra onu geliştirmektir. Günümüzde verilerin dijital olarak kaydedilmesini sağlayan sistemler de bulunmaktadır. Üretimin yüksek maliyeti ve karmaşıklığı nedeniyle, bu tür ekipmanlar yaygınlık açısından analoglardan biraz daha düşüktür.
X-ışını filmi özel cihazlara - kasetlere yerleştirilir (kasetin şarj edildiğini söylüyorlar). Kaset filmi görünür ışıktan korur; ikincisi, X ışınları gibi, AgBr'den metalik gümüşü azaltma yeteneğine sahiptir. Kasetler ışığı iletmeyen ancak x ışınlarının geçmesine izin veren bir malzemeden yapılmıştır. Kasetlerin içinde şunlar var yoğunlaştırıcı ekranlar, film aralarına yerleştirilir; Bir görüntü çekerken, filmin üzerine yalnızca X ışınları değil, aynı zamanda ekranlardan gelen ışık da (ekranlar floresan tuzla kaplanmıştır, bu nedenle parlar ve X ışınlarının etkisini artırırlar) düşer. Bu, hastaya verilen radyasyon dozunu 10 kat azaltmayı mümkün kılar.
Bir görüntü çekerken, X-ışınları fotoğrafı çekilen nesnenin merkezine (merkezleme) yönlendirilir. Karanlık odada çekim yapıldıktan sonra film özel kimyasallarda geliştirilip sabitlenir. Gerçek şu ki, filmin çekim sırasında X ışınlarının çarpmadığı veya sadece az sayıda kişinin çarptığı kısımlarında gümüş geri yüklenmedi ve eğer film bir sabitleyici (sabitleyici) çözeltisine yerleştirilmediyse ), daha sonra filmi incelerken Sveta'nın etkisi altında gümüş geri yüklenir. Filmin tamamı siyaha dönecek ve hiçbir görüntü görünmeyecektir. Sabitleme (sabitleme) sırasında filmdeki indirgenmemiş AgBr, sabitleme çözeltisine girer, bu nedenle sabitlemede çok fazla gümüş bulunur ve bu çözeltiler dökülmez, ancak röntgen merkezlerine iletilir.
Tıbbi röntgen filmlerinin fotoğrafik işlenmesinde modern bir yöntem, rulo tipi banyo makinelerinin kullanılmasıdır. Gelişen makineler, şüphesiz kullanım kolaylığının yanı sıra, fotoğraf işleme sürecinin yüksek stabilitesini de sağlıyor. Filmin tab etme makinesine girdiği andan kuru bir radyografi elde edilene kadar (“kurudan kuruya”) kadar olan tam döngü süresi birkaç dakikayı geçmez.
X-ışını görüntüleri siyah beyaz yapılmış bir görüntüdür - negatif. Siyah – düşük yoğunluklu alanlar (akciğerler, midedeki gaz kabarcığı. Beyaz – yüksek yoğunluklu alanlar (kemikler).
Florografi- FOG'un özü, onunla önce floresan ekranda göğsün görüntüsünün elde edilmesi, ardından hastanın kendisinin değil ekrandaki görüntüsünün fotoğrafının çekilmesidir.
Florografi bir nesnenin küçültülmüş görüntüsünü sağlar. Küçük çerçeve (örneğin 24×24 mm veya 35×35 mm) ve büyük çerçeve (özellikle 70×70 mm veya 100×100 mm) teknikleri vardır. İkincisi radyografiye teşhis yetenekleri açısından yaklaşır. SİS için kullanılır Nüfusun önleyici muayenesi(Kanser ve tüberküloz gibi gizli hastalıklar tespit edilir).
Hem sabit hem de mobil florografik cihazlar geliştirilmiştir.
Şu anda film florografisinin yerini yavaş yavaş dijital florografi alıyor. Dijital yöntemler, görüntülerle çalışmayı basitleştirmeyi (görüntü bir monitör ekranında görüntülenebilir, yazdırılabilir, ağ üzerinden iletilebilir, tıbbi bir veri tabanına kaydedilebilir vb.) mümkün kılar, hastanın radyasyona maruz kalmasını azaltır ve ek tedavi maliyetlerini azaltır. materyaller (film, film geliştiricisi).
İki yaygın dijital florografi tekniği vardır. İlk teknik, geleneksel florografi gibi, bir görüntünün floresan ekranda fotoğraflanmasını kullanır, ancak bir X-ışını filmi yerine bir CCD matrisi kullanılır. İkinci teknik, iletilen radyasyonun doğrusal bir detektör tarafından algılanmasıyla göğsün yelpaze şeklinde bir X-ışını ışınıyla katman katman enine taranmasını kullanır (kağıt belgeler için geleneksel bir tarayıcıya benzer, burada doğrusal bir detektör bir düzlem boyunca hareket eder). kağıt sayfası). İkinci yöntem çok daha düşük dozda radyasyon kullanılmasına olanak sağlar. İkinci yöntemin bazı dezavantajları, görüntü edinme süresinin daha uzun olmasıdır.
Çeşitli çalışmalarda doz yükünün karşılaştırmalı özellikleri.
Geleneksel bir film göğüs röntgeni, hastaya prosedür başına 0,5 milisievert (mSv) ortalama bireysel radyasyon dozu sağlar (dijital röntgen - 0,05 mSv), oysa film röntgeni - prosedür başına 0,3 mSv (dijital röntgen) - 0,03 mSv) ve göğüs organlarının bilgisayarlı tomografisi - prosedür başına 11 mSv. Manyetik rezonans görüntüleme radyasyona maruz kalma taşımaz
Radyografinin faydaları
Yöntemin geniş kullanılabilirliği ve araştırma kolaylığı.
Çoğu test özel hasta hazırlığı gerektirmez.
Nispeten düşük araştırma maliyeti.
Görüntüler başka bir uzmana veya başka bir kuruma danışmak için kullanılabilir (sonuçta elde edilen görüntüler operatöre bağlı olduğundan tekrar incelemenin gerekli olduğu ultrason görüntülerinden farklı olarak).
Görüntünün statik doğası organ fonksiyonunun değerlendirilmesini zorlaştırır.
Hasta üzerinde zararlı etkisi olabilecek iyonlaştırıcı radyasyonun varlığı.
Klasik radyografinin bilgi içeriği, CT, MRI vb. gibi modern tıbbi görüntüleme yöntemlerinden önemli ölçüde daha düşüktür. Geleneksel X-ışını görüntüleri, karmaşık anatomik yapıların projeksiyon katmanlarını, yani bunların toplam X-ışını gölgesini yansıtır. Modern tomografik yöntemlerle elde edilen katman katman görüntü serisi.
Kontrast madde kullanılmadan radyografi, yoğunluk bakımından çok az farklılık gösteren yumuşak dokulardaki değişiklikleri analiz etmek için yeterince bilgilendirici değildir (örneğin, karın organlarını incelerken).
Floroskopinin fiziksel temelleri. Yöntemin dezavantajları ve avantajları
Modern koşullarda, floresan ekranın kullanımı, düşük parlaklık nedeniyle haklı değildir; bu, araştırmayı iyi karanlık bir odada yapmaya ve araştırmacının karanlığa uzun süre uyarlanmasından sonra (10-15 dakika) yapılmasına neden olur. Düşük yoğunluklu bir görüntüyü ayırt edin.
Artık, birincil görüntünün parlaklığını (parıltısını) yaklaşık 5.000 kat artıran bir X-ışını görüntü yoğunlaştırıcısının (X-ışını görüntü yoğunlaştırıcı) tasarımında floresan ekranlar kullanılıyor. Elektron-optik dönüştürücünün yardımıyla görüntü monitör ekranında belirir, bu da teşhis kalitesini önemli ölçüde artırır ve röntgen odasının karartılmasını gerektirmez.
Floroskopinin avantajları
Radyografiye göre en büyük avantajı, gerçek zamanlı araştırma gerçeğidir. Bu, yalnızca organın yapısını değil, aynı zamanda yer değiştirmesini, kasılabilirliğini veya gerilebilirliğini, kontrast maddenin geçişini ve dolgunluğunu da değerlendirmenize olanak tanır. Yöntem ayrıca, transilüminasyon (çoklu projeksiyon çalışması) sırasında çalışma nesnesinin dönmesi nedeniyle bazı değişikliklerin lokalizasyonunu hızlı bir şekilde değerlendirmenize olanak tanır.
Floroskopi, bazı enstrümantal prosedürlerin uygulanmasını izlemenizi sağlar - kateterlerin yerleştirilmesi, anjiyoplasti (anjiyografiye bakınız), fistülografi.
Ortaya çıkan görüntüler normal bir CD'ye veya ağ depolama alanına yerleştirilebilir.
Dijital teknolojilerin gelişmesiyle birlikte geleneksel floroskopinin doğasında olan 3 ana dezavantaj ortadan kalktı:
Radyografiye kıyasla nispeten yüksek radyasyon dozu - modern düşük dozlu cihazlar geçmişte bu dezavantajı bırakmıştır. Darbeli tarama modlarının kullanılması doz yükünü %90'a kadar azaltır.
Düşük uzaysal çözünürlük - modern dijital cihazlarda, kopyalama modundaki çözünürlük, radyografik moddaki çözünürlükten yalnızca biraz daha düşüktür. Bu durumda, bireysel organların (kalp, akciğerler, mide, bağırsaklar) işlevsel durumunu “dinamik olarak” gözlemleme yeteneği belirleyici bir öneme sahiptir.
Araştırmayı belgelemenin imkansızlığı - dijital görüntü işleme teknolojileri, araştırma materyallerini hem kare kare hem de video dizisi biçiminde kaydetmeyi mümkün kılar.
Radyoloğun çalışmaya başlamadan önce hazırladığı plana göre, esas olarak karın ve göğüs boşluklarında bulunan iç organ hastalıklarının röntgen tanısı için floroskopi yapılır. Bazen, travmatik kemik yaralanmalarını tanımak ve radyografisi çekilecek alanı netleştirmek için anket floroskopisi olarak adlandırılan yöntem kullanılır.
Kontrastlı floroskopik inceleme
Yapay kontrast, doku yoğunluklarının yaklaşık olarak aynı olduğu organların ve sistemlerin (örneğin, organları X-ışını radyasyonunu yaklaşık olarak aynı ölçüde ileten ve dolayısıyla düşük kontrastlı olan karın boşluğu) floroskopik inceleme olanaklarını son derece genişletir. Bu, mide veya bağırsak lümenine, sindirim sularında çözünmeyen, mide veya bağırsaklar tarafından emilmeyen ve doğal olarak tamamen değişmeden atılan baryum sülfatın sulu bir süspansiyonunun verilmesiyle elde edilir. Baryum süspansiyonunun ana avantajı, yemek borusu, mide ve bağırsaklardan geçerek iç duvarlarını kaplaması ve bir ekran veya film üzerinde mukoza zarının yükseltilerinin, çöküntülerinin ve diğer özelliklerinin doğasının tam bir resmini vermesidir. Yemek borusu, mide ve bağırsakların iç rahatlamasının incelenmesi, bu organların bir takım hastalıklarının tanınmasına yardımcı olur. Daha sıkı bir dolgu ile incelenen organın şekli, boyutu, konumu ve işlevi belirlenebilir.
Mamografi - yöntemin temelleri, endikasyonlar. Dijital mamografinin film mamografiye göre avantajları.
Mamografi- bölüm invaziv olmayan araştırmalarla uğraşan tıbbi teşhisaşağıdaki amaçlarla gerçekleştirilen, esas olarak dişi olan meme bezi:
1. Meme kanserinin erken, elle hissedilmeyen formlarını belirlemek için sağlıklı kadınların önleyici muayenesi (tarama);
2. meme bezinin kanseri ile benign dishormonal hiperplazisi (FAM) arasındaki ayırıcı tanı;
3. Primer tümörün büyümesinin değerlendirilmesi (tek düğümlü veya çok merkezli kanser odakları);
4. Cerrahi müdahalelerden sonra meme bezlerinin durumunun dinamik dispanser izlenmesi.
Meme kanserinin radyasyon tanısı için aşağıdaki yöntemler tıbbi uygulamaya girmiştir: mamografi, ultrason, bilgisayarlı tomografi, manyetik rezonans görüntüleme, renkli ve güçlü Dopplerografi, mamografi kontrolü altında stereotaktik biyopsi, termografi.
Röntgen mamografisi
Şu anda, dünyadaki vakaların büyük çoğunluğunda, kadın meme kanserini (BC) teşhis etmek için film (analog) veya dijital X-ışını projeksiyonlu mamografi kullanılmaktadır.
İşlem 10 dakikadan fazla sürmez. Görüntünün alınabilmesi için göğüslerin iki askı arasında tutulması ve hafifçe sıkıştırılması gerekir. Resim iki projeksiyon halinde alınır, böylece tümörün bulunması durumunda yerinin kesin olarak belirlenebilmesi sağlanır. Simetri tanı faktörlerinden biri olduğundan her iki memenin de mutlaka muayene edilmesi gerekir.
MRI mamografisi
Bezin herhangi bir kısmının geri çekilmesi veya şişkinliği ile ilgili şikayetler
Meme ucundan akıntı, şeklinin değişmesi
Memelerde hassasiyet, şişlik, boyutta değişiklik
Koruyucu muayene yöntemi olarak mamografi 40 yaş ve üzeri tüm kadınlara veya risk altındaki kadınlara reçete edilmektedir.
İyi huylu meme tümörleri (özellikle fibroadenom)
Enflamatuar süreçler (mastitis)
Mastopati
Genital organ tümörleri
Endokrin bezlerinin hastalıkları (tiroid, pankreas)
Kısırlık
Obezite
Meme ameliyatının tarihçesi
Dijital mamografinin filme göre avantajları:
X-ışını muayeneleri sırasında doz yüklerinin azaltılması;
Daha önce erişilemeyen patolojik süreçlerin (dijital bilgisayar görüntü işleme yetenekleri) belirlenmesine olanak tanıyarak araştırmanın verimliliğini artırmak;
Uzaktan danışma amacıyla görüntüleri iletmek için telekomünikasyon ağlarını kullanma imkanı;
Kitlesel araştırma yaparken ekonomik bir etki elde etmek.
1895 yılında, vakumda iki elektrot arasındaki akımın geçişi üzerine deneyler yapan Alman fizikçi Roentgen, deşarj tüpü siyah bir karton ekranla kaplı olmasına rağmen, ışıldayan bir madde (baryum tuzu) ile kaplı bir ekranın parladığını keşfetti - bu Radyasyonun, X-ışınları X-ışınları adı verilen opak bariyerlerden nasıl nüfuz ettiğidir. İnsanlar tarafından görülemeyen X-ışını radyasyonunun, bariyerin atom numarası (yoğunluğu) ne kadar yüksek olursa, opak nesnelerde o kadar güçlü emildiği, dolayısıyla X ışınlarının insan vücudunun yumuşak dokularından kolayca geçtiği keşfedildi, ancak iskeletin kemikleri tarafından tutulur. Güçlü X-ışını kaynakları, metal parçaları aydınlatmayı ve içlerindeki kusurları bulmayı mümkün kılmak için tasarlanmıştır.
Alman fizikçi Laue, X ışınlarının görünür ışık ışınlarıyla aynı elektromanyetik radyasyon olduğunu, ancak daha kısa bir dalga boyuna sahip olduğunu ve kırınım olasılığı da dahil olmak üzere tüm optik yasalarının bunlara uygulanabileceğini öne sürdü. Görünür ışık optiğinde, temel seviyedeki kırınım, ışığın bir çizgi sisteminden yansıması olarak temsil edilebilir - yalnızca belirli açılarda meydana gelen bir kırınım ızgarası ve ışınların yansıma açısı, geliş açısıyla ilişkilidir. , kırınım ızgarasının çizgileri ile gelen radyasyonun dalga boyu arasındaki mesafe. Kırınım oluşması için çizgiler arasındaki mesafenin yaklaşık olarak gelen ışığın dalga boyuna eşit olması gerekir.
Laue, X-ışınlarının, kristallerdeki tek tek atomlar arasındaki mesafeye yakın bir dalga boyuna sahip olduğunu öne sürdü. kristaldeki atomlar x-ışınları için bir kırınım ızgarası oluşturur. Teorik olarak tahmin edildiği gibi, kristalin yüzeyine yönlendirilen X ışınları fotoğraf plakasına yansıyordu.
Atomların konumundaki herhangi bir değişiklik kırınım modelini etkiler ve X-ışını kırınımını inceleyerek, bir kristaldeki atomların dizilimi ve kristal üzerindeki herhangi bir fiziksel, kimyasal ve mekanik etki altında bu düzende meydana gelen değişiklik bulunabilir.
Günümüzde bilim ve teknolojinin pek çok alanında X-ışını analizi kullanılmakta; onun yardımıyla mevcut malzemelerdeki atomların dizilişi belirlenerek, belirli yapı ve özelliklere sahip yeni malzemeler yaratılmaktadır. Bu alandaki son gelişmeler (nanomalzemeler, amorf metaller, kompozit malzemeler) gelecek bilimsel nesiller için bir faaliyet alanı oluşturmaktadır.
X-ışını radyasyonunun oluşumu ve özellikleri
X-ışınlarının kaynağı, bir katot ve bir anot olmak üzere iki elektrota sahip bir X-ışını tüpüdür. Katot ısıtıldığında elektron emisyonu meydana gelir; katottan kaçan elektronlar elektrik alanı tarafından hızlandırılır ve anot yüzeyine çarpar. Bir X-ışını tüpünü geleneksel bir radyo tüpünden (diyot) ayıran şey, esas olarak daha yüksek hızlanma voltajıdır (1 kV'den fazla).
Bir elektron katodu terk ettiğinde, elektrik alanı onu anoda doğru uçmaya zorlar ve hızı sürekli olarak artar; elektron, hızı arttıkça gücü artan bir manyetik alan taşır. Anot yüzeyine ulaşan elektron keskin bir şekilde yavaşlar ve belirli bir aralıkta dalga boylarına sahip bir elektromanyetik darbe (bremsstrahlung) ortaya çıkar. Radyasyon yoğunluğunun dalga boyları üzerindeki dağılımı, X-ışını tüpünün anot malzemesine ve uygulanan voltaja bağlıyken, kısa dalga tarafında bu eğri, uygulanan voltaja bağlı olarak belirli bir minimum dalga boyu eşiğiyle başlar. Işınların olası tüm dalga boylarına sahip kombinasyonu sürekli bir spektrum oluşturur ve maksimum yoğunluğa karşılık gelen dalga boyu, minimum dalga boyunun 1,5 katıdır.
Gerilim arttıkça, atomların yüksek enerjili elektronlarla ve birincil X-ışınlarının kuantumlarıyla etkileşimi nedeniyle X-ışını spektrumu önemli ölçüde değişir. Bir atom, sayısı atom numarasına (K, L, M, vb. harflerle gösterilir) bağlı olan dahili elektron kabukları (enerji seviyeleri) içerir. Elektronlar ve birincil X-ışınları, elektronları bir enerji seviyesinden diğerine fırlatır. Yarı kararlı bir durum ortaya çıkar ve kararlı bir duruma geçiş için elektronların ters yönde sıçraması gerekir. Bu sıçramaya bir enerji kuantumunun salınması ve X-ışını radyasyonunun ortaya çıkması eşlik ediyor. Sürekli spektrumlu X ışınlarından farklı olarak, bu radyasyon çok dar bir dalga boyu aralığına ve yüksek yoğunluğa (karakteristik radyasyon) sahiptir ( santimetre. pirinç.). Karakteristik radyasyonun yoğunluğunu belirleyen atomların sayısı çok fazladır; örneğin, 1 kV voltajda ve 15 mA akımda bakır anotlu bir X-ışını tüpü için 10 14 –10 15 atom karakteristik üretir. 1 saniyede radyasyon. Bu değer, X-ışını radyasyonunun toplam gücünün, K kabuğundan (X-ışını karakteristik radyasyonunun K serisi) bir X-ışını kuantumunun enerjisine oranı olarak hesaplanır. X-ışını radyasyonunun toplam gücü, güç tüketiminin yalnızca %0,1'idir, geri kalanı esas olarak ısıya dönüşüm nedeniyle kaybolur.
Yüksek yoğunlukları ve dar dalga boyu aralıkları nedeniyle karakteristik X-ışınları, bilimsel araştırma ve proses kontrolünde kullanılan ana radyasyon türüdür. K serisi ışınlarla eşzamanlı olarak, önemli ölçüde daha uzun dalga boylarına sahip olan L ve M serisi ışınlar üretilir, ancak bunların kullanımı sınırlıdır. K serisi, a ve b yakın dalga boylarına sahip iki bileşene sahipken, b bileşeninin yoğunluğu a'dan 5 kat daha azdır. Buna karşılık, a bileşeni, birinin yoğunluğu diğerinden 2 kat daha büyük olan iki çok yakın dalga boyu ile karakterize edilir. Tek dalga boyunda radyasyon (monokromatik radyasyon) elde etmek için, x ışınlarının absorpsiyonunun ve kırınımının dalga boyuna bağımlılığını kullanan özel yöntemler geliştirilmiştir. Bir elementin atom numarasındaki bir artış, elektron kabuklarının özelliklerindeki bir değişiklikle ilişkilidir ve X-ışını tüpü anot malzemesinin atom numarası ne kadar yüksek olursa, K serisi dalga boyu da o kadar kısa olur. En yaygın olarak kullanılanlar, atom numaraları 24 ila 42 (Cr, Fe, Co, Cu, Mo) ve dalga boyları 2,29 ila 0,712 A (0,229 - 0,712 nm) olan elementlerden yapılmış anotlu tüplerdir.
X-ışını tüpüne ek olarak, X-ışını radyasyonunun kaynakları radyoaktif izotoplar olabilir; bazıları doğrudan X-ışınları yayabilir, diğerleri ise metal hedefleri bombalarken X-ışınları üreten elektronlar ve a-partikülleri yayar. Radyoaktif kaynaklardan gelen X-ışını radyasyonunun yoğunluğu genellikle bir X-ışını tüpününkinden çok daha azdır (kusur tespitinde kullanılan ve çok kısa dalga boyunda radyasyon (g-radyasyonu) üreten radyoaktif kobalt hariç), boyutları küçüktür ve elektriğe ihtiyaç duymazlar. Sinkrotron X-ışınları elektron hızlandırıcılarında üretilir; bu radyasyonun dalga boyu, X-ışını tüplerinde (yumuşak X-ışınları) elde edilenden önemli ölçüde daha uzundur ve yoğunluğu, X-ışınının radyasyon yoğunluğundan birkaç kat daha yüksektir. tüpler. X-ışını radyasyonunun doğal kaynakları da vardır. Birçok mineralde radyoaktif safsızlıklar bulunmuş ve yıldızlar da dahil olmak üzere uzay nesnelerinden X-ışını emisyonu kaydedilmiştir.
X ışınlarının kristallerle etkileşimi
Kristal yapıya sahip malzemelerin X-ışını çalışmalarında, X-ışınlarının kristal kafesin atomlarına ait elektronlar tarafından saçılmasından kaynaklanan girişim desenleri analiz edilir. Atomlar hareketsiz kabul edilir, termal titreşimleri dikkate alınmaz ve aynı atomun tüm elektronlarının tek bir noktada, kristal kafesin bir düğümünde yoğunlaştığı kabul edilir.
Bir kristalde X-ışını kırınımına ilişkin temel denklemleri türetmek için, kristal kafesinde düz bir çizgi boyunca yer alan atomlar tarafından saçılan ışınların girişimi dikkate alınır. Monokromatik X-ışını radyasyonunun düzlemsel bir dalgası bu atomların üzerine kosinüsü 0'a eşit bir açıyla düşer. Atomlar tarafından saçılan ışınların girişim yasaları, ışık radyasyonunu görünür dalga boyu aralığında dağıtan bir kırınım ızgarası için mevcut olanlara benzer. Tüm titreşimlerin genliklerinin atom sırasından büyük bir mesafede toplanması için, her bir komşu atom çiftinden gelen ışınların yollarındaki farkın tam sayıda dalga boyu içermesi gerekli ve yeterlidir. Atomlar arasındaki mesafe ne zaman A bu durum şöyle görünür:
A(A – bir 0) = saat ben,
burada a, atom sırası ile saptırılan ışın arasındaki açının kosinüsüdür, H - tamsayı. Bu denklemi sağlamayan her yönde ışınlar yayılmaz. Böylece, dağınık ışınlar, ortak ekseni atom sırası olan bir koaksiyel koniler sistemi oluşturur. Atom sırasına paralel bir düzlemdeki koni izleri hiperboldür ve sıraya dik bir düzlemde ise dairelerdir.
Işınlar sabit bir açıyla geldiğinde, polikromatik (beyaz) radyasyon, sabit açılarda saptırılan ışınların bir spektrumuna ayrıştırılır. Dolayısıyla atom serisi x-ışınları için bir spektrograftır.
İki boyutlu (düz) atomik kafese ve ardından üç boyutlu hacimsel (uzaysal) kristal kafese genelleştirme, X-ışını radyasyonunun geliş ve yansıma açılarını ve atomlar arasındaki mesafeleri içeren iki benzer denklem daha verir. üç yön. Bu denklemlere Laue denklemleri adı verilir ve X-ışını kırınım analizinin temelini oluşturur.
Paralel atomik düzlemlerden yansıyan ışınların genlikleri toplanır, vb. Atom sayısı çok fazla olduğundan yansıyan radyasyon deneysel olarak tespit edilebilir. Yansıma durumu Wulff-Bragg denklemi2d sinq = nl ile tanımlanır; burada d, bitişik atomik düzlemler arasındaki mesafedir, q, gelen ışının yönü ile kristaldeki bu düzlemler arasındaki geçiş açısıdır, l, ışının dalga boyudur. X-ışını radyasyonu, n, yansıma sırası adı verilen bir tamsayıdır. Q açısı, özellikle incelenen numunenin yüzeyi ile aynı doğrultuda olması gerekmeyen atomik düzlemlere göre geliş açısıdır.
Hem sürekli spektrumlu radyasyon hem de monokromatik radyasyon kullanılarak çeşitli X-ışını kırınım analizi yöntemleri geliştirilmiştir. İncelenen nesne sabit veya dönen olabilir, bir kristalden (tek kristal) veya birçok (çok kristalli) oluşabilir; kırılan radyasyon, düz veya silindirik bir X-ışını filmi veya çevre etrafında hareket eden bir X-ışını detektörü kullanılarak kaydedilebilir; ancak deney ve sonuçların yorumlanması sırasında her durumda Wulff-Bragg denklemi kullanılır.
Bilim ve teknolojide röntgen analizi
X-ışını kırınımının keşfiyle araştırmacıların elinde, mikroskop olmadan, tek tek atomların dizilişini ve bu düzende dış etkiler altında meydana gelen değişiklikleri incelemeyi mümkün kılan bir yöntem vardı.
X-ışınlarının temel bilimlerdeki ana uygulaması yapısal analizdir, yani. Bir kristaldeki bireysel atomların uzaysal düzenlemesini oluşturmak. Bunu yapmak için tek kristaller büyütülür ve yansımaların hem konumları hem de yoğunlukları incelenerek X-ışını analizi gerçekleştirilir. Artık sadece metallerin değil, birim hücrelerinin binlerce atom içerdiği karmaşık organik maddelerin de yapıları belirlendi.
Mineralojide X-ışını analizi kullanılarak binlerce mineralin yapısı belirlenmiş ve mineral hammaddelerinin analizine yönelik ekspres yöntemler oluşturulmuştur.
Metaller nispeten basit bir kristal yapıya sahiptir ve X-ışını yöntemi, çeşitli teknolojik işlemler sırasında meydana gelen değişiklikleri incelemeyi ve yeni teknolojilerin fiziksel temelini oluşturmayı mümkün kılar.
Alaşımların faz bileşimi, X-ışını kırınım desenleri üzerindeki çizgilerin konumu ile belirlenir, kristallerin sayısı, boyutu ve şekli genişlikleri ile belirlenir ve kristallerin yönelimi (doku) yoğunluk ile belirlenir. kırınım konisindeki dağılım.
Bu teknikleri kullanarak, kristal parçalanması, iç gerilimlerin oluşumu ve kristal yapıdaki kusurlar (dislokasyonlar) dahil olmak üzere plastik deformasyon sırasındaki süreçler incelenir. Deforme olmuş malzemeler ısıtıldığında gerilim giderme ve kristal büyümesi (yeniden kristalleşme) incelenir.
Alaşımların X-ışını analizi, katı çözeltilerin bileşimini ve konsantrasyonunu belirler. Katı bir çözüm ortaya çıktığında atomlar arası mesafeler ve dolayısıyla atomik düzlemler arasındaki mesafeler değişir. Bu değişiklikler küçüktür, bu nedenle kristal kafesin periyotlarını, geleneksel x-ışını araştırma yöntemleri kullanılarak yapılan ölçüm doğruluğundan iki kat daha büyük bir doğrulukla ölçmek için özel hassas yöntemler geliştirilmiştir. Kristal kafes periyotlarının hassas ölçümleri ve faz analizinin kombinasyonu, faz diyagramında faz bölgelerinin sınırlarının oluşturulmasını mümkün kılar. X-ışını yöntemi aynı zamanda katı çözeltiler ile kimyasal bileşikler arasındaki ara durumları da tespit edebilir - safsızlık atomlarının katı çözeltilerde olduğu gibi rastgele konumlandırılmadığı ve aynı zamanda kimyasallarda olduğu gibi üç boyutlu düzende olmadığı sıralı katı çözeltiler. bileşikler. Düzenli katı çözeltilerin X-ışını kırınım desenleri ek çizgiler içerir; X-ışını kırınım desenlerinin yorumlanması, safsızlık atomlarının kristal kafeste örneğin bir küpün köşelerinde belirli yerleri işgal ettiğini gösterir.
Faz dönüşümüne uğramayan bir alaşım söndürüldüğünde, aşırı doymuş bir katı çözelti ortaya çıkabilir ve daha fazla ısıtıldığında veya hatta oda sıcaklığında tutulduğunda, katı çözelti, kimyasal bir bileşiğin parçacıklarının salınmasıyla ayrışır. Bu yaşlanmanın etkisidir ve röntgende çizgilerin konumu ve genişliğinde değişiklik olarak görülür. Yaşlandırma araştırması özellikle demir dışı metal alaşımları için önemlidir; örneğin yaşlandırma, yumuşak, sertleştirilmiş bir alüminyum alaşımını dayanıklı yapısal malzeme duralumin'e dönüştürür.
Çelik ısıl işleminin X-ışını çalışmaları büyük teknolojik öneme sahiptir. Çeliğin söndürülmesi (hızlı soğutulması) sırasında, difüzyonsuz bir ostenit-martensit faz geçişi meydana gelir, bu da yapıda kübikten tetragonale bir değişikliğe yol açar, yani. birim hücre dikdörtgen prizma şeklini alır. Radyografilerde bu durum çizgilerin genişlemesi ve bazı çizgilerin ikiye bölünmesi şeklinde kendini gösterir. Bu etkinin nedenleri sadece kristal yapıdaki bir değişiklik değil, aynı zamanda martensitik yapının termodinamik dengesizliği ve ani soğumaya bağlı olarak büyük iç gerilmelerin oluşmasıdır. Temperleme sırasında (sertleştirilmiş çeliğin ısıtılması), x-ışını kırınım desenleri üzerindeki çizgiler daralır, bu, denge yapısına dönüşle ilişkilidir.
Son yıllarda, malzemelerin yoğunlaştırılmış enerji akışlarıyla (lazer ışınları, şok dalgaları, nötronlar, elektron darbeleri) işlenmesine ilişkin X-ışını çalışmaları büyük önem kazanmış; yeni teknikler gerektirmiş ve yeni X-ışını efektleri üretmiştir. Örneğin, lazer ışınları metallere etki ettiğinde, ısınma ve soğuma o kadar hızlı gerçekleşir ki, soğuma sırasında metaldeki kristallerin yalnızca birkaç temel hücre (nanokristal) boyutlarına kadar büyümesi için zamanları olur veya ortaya çıkmak için hiç zamanları olmaz. Soğuduktan sonra böyle bir metal sıradan metal gibi görünür, ancak X-ışını kırınım deseninde net çizgiler vermez ve yansıyan X-ışınları tüm geçiş açıları aralığına dağıtılır.
Nötron ışınlamasından sonra, x-ışını kırınım modellerinde ilave noktalar (yaygın maksimumlar) belirir. Radyoaktif bozunma ayrıca yapıdaki değişikliklerle ilişkili spesifik X-ışını etkilerine ve ayrıca incelenen numunenin kendisinin bir X-ışını radyasyonu kaynağı haline gelmesine neden olur.
Alman bilim adamı Wilhelm Conrad Roentgen, haklı olarak radyografinin kurucusu ve X-ışınlarının temel özelliklerinin kaşifi olarak kabul edilebilir.
Daha sonra, 1895'te, kendisi tarafından keşfedilen X ışınlarının uygulama genişliğinden ve popülaritesinden şüphelenmedi bile, ancak o zaman bile bilim dünyasında geniş bir yankı uyandırdı.
Mucidin, faaliyetinin meyvesinin ne gibi fayda veya zarar getireceğini tahmin etmesi pek mümkün değildir. Ancak bugün bu tür radyasyonun insan vücudu üzerinde ne gibi etkileri olduğunu bulmaya çalışacağız.
- X-radyasyonu muazzam bir nüfuz gücüne sahiptir, ancak bu, ışınlanan malzemenin dalga boyuna ve yoğunluğuna bağlıdır;
- radyasyonun etkisi altında bazı nesneler parlamaya başlar;
- X-ışını canlıları etkiler;
- X ışınları sayesinde bazı biyokimyasal reaksiyonlar oluşmaya başlar;
- Bir X-ışını ışını bazı atomlardan elektronları alabilir ve böylece onları iyonlaştırabilir.
Mucidin kendisi bile öncelikle keşfettiği ışınların tam olarak ne olduğu sorusuyla ilgileniyordu.
Bir dizi deneysel çalışma yaptıktan sonra bilim adamı, X ışınlarının ultraviyole ve gama radyasyonu arasında, uzunluğu 10-8 cm olan ara dalgalar olduğunu keşfetti.
X-ışını ışınının yukarıda sayılan özellikleri yıkıcı özelliklere sahiptir ancak bu onların yararlı amaçlarla kullanılmasına engel değildir.
Peki modern dünyada X-ışınları nerede kullanılabilir?
- Onların yardımıyla birçok molekülün ve kristal oluşumun özelliklerini inceleyebilirsiniz.
- Kusur tespiti için, yani endüstriyel parçaların ve cihazların kusurlara karşı kontrol edilmesi için.
- Tıp endüstrisinde ve terapötik araştırmalarda.
Bu dalgaların tüm aralığının kısa uzunlukları ve benzersiz özellikleri nedeniyle, Wilhelm Roentgen tarafından keşfedilen radyasyonun en önemli uygulaması mümkün hale geldi.
Yazımızın konusu X ışınlarının yalnızca hastaneye giderken karşılaşan insan vücudu üzerindeki etkisi ile sınırlı olduğundan, bu uygulama alanını ayrıca ele alacağız.
X-ışınlarını icat eden bilim adamı, onları Dünya'nın tüm nüfusu için paha biçilmez bir hediye haline getirdi, çünkü beyninin daha fazla kullanılması için patentini almadı.
Birinci Salgın'dan bu yana taşınabilir X-ışını makineleri yüzlerce yaralının hayatını kurtardı. Günümüzde X ışınlarının iki ana kullanımı vardır:
- Yardımı ile teşhis.
X-ışını teşhisi çeşitli durumlarda kullanılır:
- floroskopi veya transillüminasyon;
- Röntgen veya fotoğraf;
- florografik inceleme;
- X ışınları kullanılarak tomografi.
Şimdi bu yöntemlerin birbirinden nasıl farklı olduğunu bulmanız gerekiyor:
- İlk yöntem, deneğin floresan özellikli özel bir ekran ile bir X-ışını tüpü arasında konumlandırıldığını varsayar. Doktor, bireysel özelliklere göre gerekli ışın gücünü seçer ve ekranda kemiklerin ve iç organların görüntüsünü alır.
- İkinci yöntemde ise hasta kaset içerisinde özel bir röntgen filminin üzerine yerleştirilir. Bu durumda ekipman kişinin üstüne yerleştirilir. Bu teknik, negatif bir görüntü elde etmenizi sağlar, ancak floroskopiye göre daha ince ayrıntılara sahiptir.
- Akciğer hastalığı açısından popülasyonun toplu muayeneleri florografi kullanılarak yapılabilir. İşlem sırasında büyük monitörden alınan görüntü özel bir filme aktarılır.
- Tomografi, iç organların çeşitli bölümlerdeki görüntülerini elde etmenizi sağlar. Daha sonra tomogram olarak adlandırılan bir dizi görüntü alınır.
- Bir bilgisayarın yardımını önceki yönteme bağlarsanız, özel programlar bir X-ışını tarayıcısı kullanılarak yapılmış tam bir görüntü oluşturacaktır.
Sağlık sorunlarının teşhisine yönelik bu yöntemlerin tümü, X ışınlarının fotoğraf filmini aydınlatma konusundaki benzersiz özelliğine dayanmaktadır. Aynı zamanda vücudumuzun hareketsiz ve diğer dokularının nüfuz etme yeteneği farklıdır ve bu da görüntüde görülmektedir.
X-ışını ışınlarının biyolojik açıdan dokuyu etkileme özelliğinin başka bir özelliği keşfedildikten sonra bu özellik tümör tedavisinde aktif olarak kullanılmaya başlandı.
Hücreler, özellikle de kötü huylu olanlar çok hızlı bölünür ve radyasyonun iyonlaştırıcı özelliği, terapötik tedaviyi olumlu yönde etkiler ve tümör büyümesini yavaşlatır.
Ancak madalyonun diğer tarafında, x-ışınlarının hematopoietik, endokrin ve bağışıklık sistemi hücreleri üzerindeki olumsuz etkisi vardır ve bunlar da hızla bölünür. X ışınının olumsuz etkisi sonucunda radyasyon hastalığı ortaya çıkar.
X ışınlarının insan vücudu üzerindeki etkisi
Kelimenin tam anlamıyla, bilim dünyasında böylesine ses getiren bir keşiften hemen sonra, X ışınlarının insan vücudu üzerinde bir etkiye sahip olabileceği anlaşıldı:
- X ışınlarının özellikleri üzerine yapılan çalışmalar sırasında ciltte yanıklara neden olabileceği ortaya çıktı. Termal olanlara çok benzer. Ancak hasarın derinliği ev içi yaralanmalardan çok daha büyüktü ve daha kötü iyileştiler. Bu sinsi radyasyonlar üzerinde çalışan birçok bilim adamı parmaklarını kaybetmiştir.
- Deneme yanılma yoluyla, yatırım süresini ve miktarını azaltırsanız yanıkların önlenebileceği bulundu. Daha sonra kurşun ekranlar ve hastaların uzaktan ışınlanması kullanılmaya başlandı.
- Işınların zararlı etkilerine uzun vadeli bir bakış açısı, ışınlama sonrası kan bileşimindeki değişikliklerin lösemiye ve erken yaşlanmaya yol açtığını göstermektedir.
- X ışınlarının insan vücudu üzerindeki etkisinin ciddiyeti doğrudan ışınlanan organa bağlıdır. Böylece pelvik röntgen ile kısırlık oluşabileceği gibi, hematopoietik organların tanısı ile de kan hastalıkları ortaya çıkabilmektedir.
- Uzun bir süre boyunca en küçük maruz kalmalar bile genetik düzeyde değişikliklere yol açabilir.
Elbette tüm çalışmalar hayvanlar üzerinde yapıldı ancak bilim insanları patolojik değişikliklerin insanlara da yansıyacağını kanıtladı.
ÖNEMLİ! Elde edilen verilere dayanarak, dünya çapında aynı olan X-ışınına maruz kalma standartları geliştirildi.
Teşhis sırasında röntgen dozları
Muhtemelen röntgen çektikten sonra doktor muayenehanesinden ayrılan herkes bu işlemin gelecekteki sağlıklarını nasıl etkileyeceğini merak ediyordur?
Radyasyona maruz kalma doğada da mevcuttur ve bununla her gün karşılaşıyoruz. X ışınlarının vücudumuzu nasıl etkilediğini anlamayı kolaylaştırmak için bu prosedürü alınan doğal radyasyonla karşılaştıracağız:
- göğüs röntgeni ile, kişi 10 günlük arka plan radyasyonuna ve mide veya bağırsaklara - 3 yıl eşit bir radyasyon dozu alır;
- karın boşluğunun veya tüm vücudun bilgisayarlı tomografisi - 3 yıllık radyasyona eşdeğer;
- göğüs röntgeni muayenesi – 3 ay;
- uzuvlar sağlığa neredeyse hiç zarar vermeden ışınlanır;
- Işın ışınının hassas yönü ve minimum maruz kalma süresi nedeniyle diş röntgeni de tehlikeli değildir.
ÖNEMLİ! Sunulan veriler ne kadar korkutucu görünse de uluslararası gereklilikleri karşılıyor. Ancak hastanın sağlığına yönelik ciddi endişeler olması durumunda ek koruma talep etme hakkı vardır.
Hepimiz birden fazla kez röntgen muayenesiyle karşılaşırız. Ancak gerekli prosedürlerin dışında kalan bir kategori de hamile kadınlardır.
Gerçek şu ki, X ışınları doğmamış çocuğun sağlığını büyük ölçüde etkiliyor. Bu dalgalar kromozomlara etki ederek rahim içi gelişim bozukluklarına neden olabilir.
ÖNEMLİ! X-ışınları için en tehlikeli dönem 16 haftaya kadar olan hamileliktir. Bu dönemde en savunmasız olanlar bebeğin pelvik, karın ve omurga bölgeleridir.
X ışınlarının bu olumsuz özelliğini bilen dünya çapındaki doktorlar, hamile kadınlara bunu reçete etmekten kaçınmaya çalışıyor.
Ancak hamile bir kadının karşılaşabileceği başka radyasyon kaynakları da vardır:
- elektrikle çalışan mikroskoplar;
- renkli TV monitörleri.
Anne olmaya hazırlananların kendilerini bekleyen tehlikeyi mutlaka bilmesi gerekiyor. Emzirme döneminde röntgen ışınları emziren annenin ve bebeğin vücuduna tehdit oluşturmaz.
Röntgenden sonra ne yapılmalı?
X-ışınına maruz kalmanın en küçük etkileri bile birkaç basit tavsiyeyi takip ederek en aza indirilebilir:
- işlemden hemen sonra süt içirin. Radyasyonu giderebildiği biliniyor;
- sek beyaz şarap veya üzüm suyu aynı özelliklere sahiptir;
- İlk başta iyot içeren gıdaların daha fazla tüketilmesi tavsiye edilir.
ÖNEMLİ! Röntgen odasına gittikten sonra herhangi bir tıbbi prosedüre başvurmamalı veya tedavi edici yöntemler kullanmamalısınız.
Keşfedilen X-ışınlarının olumsuz özellikleri ne olursa olsun, kullanımlarının faydaları neden oldukları zararlardan çok daha fazladır. Tıbbi kurumlarda mumlama işlemi hızlı ve minimum dozlarla gerçekleştirilir.
Modern tıp, teşhis ve tedavi için birçok doktordan yararlanmaktadır. Bazıları nispeten yakın zamanda kullanılmış, bazıları ise onlarca hatta yüzlerce yıldır uygulanmaktadır. Ayrıca yüz on yıl önce William Conrad Roentgen, bilim ve tıp dünyasında önemli yankı uyandıran şaşırtıcı X-ışınlarını keşfetti. Ve şimdi dünyanın her yerindeki doktorlar bunları uygulamalarında kullanıyor. Bugünkü sohbetimizin konusu X ışınlarının tıpta kullanımı olacak; biraz daha detaylı konuşacağız.
X-ışınları bir tür elektromanyetik radyasyondur. Radyasyonun dalga boyuna ve ayrıca ışınlanan malzemelerin yoğunluğuna ve kalınlığına bağlı olan önemli nüfuz edici niteliklerle karakterize edilirler. Ayrıca, X ışınları birçok maddenin parlamasına neden olabilir, canlı organizmaları etkileyebilir, atomları iyonize edebilir ve ayrıca bazı fotokimyasal reaksiyonları katalize edebilir.
X ışınlarının tıpta kullanımı
Günümüzde x-ışınlarının özellikleri, onların x-ışını teşhisinde ve röntgen tedavisinde yaygın olarak kullanılmasına olanak sağlamaktadır.
Röntgen teşhisi
X-ışını teşhisi aşağıdakileri gerçekleştirirken kullanılır:
X-ışını (radyoskopi);
- radyografi (görüntü);
- florografi;
- Röntgen ve bilgisayarlı tomografi.
röntgen
Böyle bir çalışmanın yapılabilmesi için hastanın kendisini röntgen tüpü ile özel bir floresan ekran arasında konumlandırması gerekir. Uzman bir radyolog, X ışınlarının gerekli sertliğini seçerek ekranda iç organların ve kaburgaların görüntüsünü elde eder.
Radyografi
Bu çalışmayı gerçekleştirmek için hasta, içinde özel bir fotoğraf filmi bulunan bir kasetin üzerine yerleştirilir. X-ışını makinesi doğrudan nesnenin üzerine yerleştirilir. Sonuç olarak, bir dizi küçük ayrıntı içeren filmde, floroskopik incelemeye göre daha ayrıntılı olarak iç organların negatif bir görüntüsü belirir.
Florografi
Bu çalışma, tüberkülozun tespiti de dahil olmak üzere nüfusun toplu tıbbi muayeneleri sırasında gerçekleştirilir. Bu durumda geniş ekrandaki resim özel bir filme yansıtılır.
Tomografi
Tomografi yapılırken bilgisayar ışınları aynı anda birden fazla yerdeki organların görüntülerinin elde edilmesine yardımcı olur: özel olarak seçilmiş doku kesitlerinde. Bu röntgen dizisine tomogram denir.
Bilgisayar tomografisi
Bu çalışma, bir X-ışını tarayıcısı kullanarak insan vücudunun bölümlerini kaydetmenize olanak tanır. Daha sonra veriler bir bilgisayara girilir ve sonuçta tek bir kesit görüntü elde edilir.
Listelenen teşhis yöntemlerinin her biri, fotoğraf filmini aydınlatmak için bir X-ışını ışınının özelliklerine ve ayrıca insan dokularının ve kemiklerinin etkilerine karşı farklı geçirgenlik açısından farklılık gösterdiği gerçeğine dayanmaktadır.
Röntgen tedavisi
X ışınlarının dokuyu özel bir şekilde etkileme yeteneği, tümör oluşumlarını tedavi etmek için kullanılır. Ayrıca, bu radyasyonun iyonlaştırıcı nitelikleri özellikle hızlı bölünme yeteneğine sahip hücreleri etkilediğinde fark edilir. Malign onkolojik oluşumların hücrelerini ayıran tam da bu niteliklerdir.
Ancak X-ışını tedavisinin birçok ciddi yan etkiye neden olabileceğini belirtmekte fayda var. Bu etkinin, hücreleri de çok hızlı bölünen hematopoietik, endokrin ve bağışıklık sistemlerinin durumu üzerinde agresif bir etkisi vardır. Üzerlerindeki agresif etki radyasyon hastalığı belirtilerine neden olabilir.
X-ışını radyasyonunun insanlar üzerindeki etkisi
Doktorlar, röntgen ışınlarını incelerken, bunların ciltte güneş yanığına benzeyen değişikliklere yol açabileceğini, ancak buna ciltte daha derin hasarların eşlik ettiğini keşfettiler. Bu tür ülserasyonların iyileşmesi çok uzun zaman alır. Bilim insanları, radyasyonun süresi ve dozunun azaltılmasının yanı sıra özel koruma ve uzaktan kumanda yöntemlerinin kullanılmasıyla bu tür yaralanmaların önlenebileceğini buldu.
X ışınlarının agresif etkileri uzun vadede de kendini gösterebilir: kanın bileşiminde geçici veya kalıcı değişiklikler, lösemiye yatkınlık ve erken yaşlanma.
Röntgen ışınlarının kişi üzerindeki etkisi birçok faktöre bağlıdır: hangi organın ışınlandığı ve ne kadar süreyle ışınlandığı. Hematopoietik organların ışınlanması kan hastalıklarına yol açabilir ve cinsel organlara maruz kalmak kısırlığa yol açabilir.
Sistematik ışınlamanın yapılması vücutta genetik değişikliklerin gelişmesiyle doludur.
X-ışını teşhisinde X-ışınlarının gerçek zararı
Muayene sırasında doktorlar mümkün olan minimum sayıda röntgen kullanır. Tüm radyasyon dozları kabul edilebilir belirli standartları karşılar ve kişiye zarar veremez. X-ışını teşhisleri yalnızca bunları yapan doktorlar için önemli bir tehlike oluşturur. Ve sonra modern koruma yöntemleri, ışınların saldırganlığını en aza indirmeye yardımcı olur.
X-ışını teşhisinin en güvenli yöntemleri, diş röntgeninin yanı sıra ekstremitelerin radyografisini içerir. Bu sıralamada bir sonraki sırada mamografi, ardından bilgisayarlı tomografi ve ardından radyografi gelmektedir.
X ışınlarının tıpta kullanımının yalnızca insanlara fayda sağlaması için, yalnızca belirtildiğinde onların yardımıyla araştırma yapmak gerekir.