vores første introduktion til medicinsk billeddannelse opstår, når en læge beder os om at få en røntgen eller scanning for at undersøge en skade, smerte eller symptom, der ellers ikke kan forklares. Vi kan blive overvældede, når vi ser, hvor kompliceret, stort og støjende noget af udstyret er.
mange forskellige typer undersøgelser kan udføres for at undersøge forhold og skader. Nogle gange kræves mere end en af følgende medicinske billeddannelsesteknikker for at gøre det muligt for læger at tilbyde de bedste råd om behandlingsmuligheder.
‘røntgenstråler’ eller plan radiografi
dette er stadig den mest almindelige, bredt tilgængelige og enkleste form for medicinsk billeddannelse, der ofte bruges til at se en brudt knogle. Røntgenstråler er faktisk fotoner eller små pakker af energi (kaldet ioniserende stråling) og udgør en del af det elektromagnetiske spektrum (ligesom synligt lys, mikrobølger og radiobølger).
når en røntgenstråle passerer gennem humant væv, kan disse røntgenfotoner absorberes og afbøjes af tætte vævsstrukturer såsom knogler og forlader muligvis ikke kroppen. Andre røntgenfotoner kan støde på væv, der er mindre tæt (såsom muskler) og er i stand til at passere gennem dette ganske let og forlade kroppen.
de spændende røntgenfotoner når derefter en digital billedreceptor eller detektor, hvor de giver et vævstæthedsmønster, som den digitale receptor kan konvertere til det røntgenbillede (eller røntgenbillede), som vi er bekendt med.
tæt væv, såsom knogler, der har svækket røntgenstrålen, ser tæt eller hvid ud; mindre tæt væv, såsom lunger, der er fyldt med luft, ser mindre tæt eller mørkt ud, som vi observerer med en “røntgenstråle”. Andre væv i menneskekroppen har tætheder mellem disse to ekstremer og vises på et røntgenbillede som forskellige gråtoner.
patienter skal være beroliget denne formular medicinsk billeddannelse er ligetil, og der bør ikke være nogen risiko eller fare fra strålingen, når den bruges korrekt.
computertomografi (CT)
denne teknik bruger en røntgenstråle til at producere tværsnitsbilleder af menneskekroppen. Når billeddannelsesprocessen finder sted, udsender røntgenrøret kontinuerligt en røntgenstråle og roterer i en 360 graders cirkel i en enhed kaldet en gantry.
mens dette sker, ligger patienten på et specielt CT-billeddannelsestabel, der tillader røntgenstrålen igennem. Røntgenstrålen er formet som en håndholdt ventilator og beskrives ofte som en ventilatorstråle. Der er flere digitale detektorer placeret i denne cirkulære gantry, der konstant identificerer energien fra røntgenfotonerne, der forlader patienten.
bevægelsen af bordet og patienten, der bevæger sig gennem portalen, gør det muligt at rekonstruere billeder som skiver (eller tomografer) af humant væv. Den mest almindelige CT-undersøgelse er at scanne en patients bryst, mave og bækken, og den mest almindelige årsag til dette er at identificere spredning af kræft. “Røntgenfarvestoffer “injiceres i patienter for at identificere kræft, når de bruger CT-billeddannelse, da kræftvævet vil absorbere” røntgenfarvestoffet ” og være mere tydeligt på billedet.
med rutinemæssige CT-billeddannelsesteknikker bør der ikke være nogen risiko eller fare for patienter fra de anvendte strålingsniveauer.
magnetisk resonansbilleddannelse (MRI)
MRI bruger en kombination af en kraftig cylindrisk magnet og radiofrekvensbølger til at generere et billede af kroppen. Det er ret højt, og patienter skal have passende høreværn, såsom ørepropper eller hovedtelefoner (hvor afslappende musik kan lyttes til).
patienter ligger normalt inden i magnetcylinderen, og en ramme (som fungerer som en antenne) placeres omkring det kropsområde, der skal afbildes, så tæt som muligt, så det maksimale mulige signal kan detekteres for at rekonstruere meget detaljerede billeder.
vores krop indeholder hydrogen, så en radiofrekvens overføres til kroppen med den frekvens, der får hydrogenatomer til at svinge. Når radiofrekvensen er slukket, fortsætter hydrogenatomerne med at svinge, og frekvensen af denne svingning detekteres af rammen eller antennerne.
radiofrekvensen forårsager et spændingssignal i antennerne, som identificeres som et elektrisk signal. Dette digitaliseres derefter, og et billede rekonstrueres ved hjælp af komplekse matematiske beregninger.
sikkerhed er altafgørende for patienter, der får en MR-scanning, og alle patienter skal først udfylde et sikkerhedsspørgeskema for at sikre, at de er kompatible med billedmiljøet. Sikkerhedsspørgeskemaet spørger, om patienter har implanterede metalgenstande såsom pacemakere eller infusionspumper eller lignende medicinsk udstyr. Dette skyldes, at visse metalgenstande kan forårsage skade på patienter eller personale, hvis de kommer ind i MR-miljøet på grund af den kraftige magnet.
den mest almindelige anvendelse af MR er billeddannelse af hjernen med tilstande, der vedrører neurologi eller neurokirurgi.
positronemissionstomografi (PET)
billeddannelsesteknikkerne, der anvendes med røntgenstråler, CT og MR, er for det meste designet til at observere strukturelle oplysninger-Dette inkluderer arrangementet af anatomi og placeringen af sygdom eller skader. PET-billeddannelse er en unik billeddannelsesproces, da den kan identificere og afbilde funktionel information såsom metabolisk (konvertering af energi) eller kemiske processer i indre kropsorganer.
for at gøre dette skal radioaktive stoffer injiceres i patienter, og disse er kemisk bundet til forbindelser, der anvendes af vores organer (såsom glukose) eller molekyler, der binder til specifikke receptorer eller specifikke celletyper (såsom proteiner).
disse radioaktive stoffer udsender gammastråler (en anden form for ioniserende stråling). Fra deres placering i kroppen passerer gammastrålerne gennem væv og forlader kroppen, hvor de opdages af en PET-scanner, der indeholder et gammakamera, mens patienten ligger stille.
PET-scanneren registrerer gammastrålerne, konverterer deres intensitet eller styrke til et elektrisk signal og rekonstruerer derefter et billede baseret på denne intensitet. Detektorerne er arrangeret omkring en patients krop, så den oprindelige placering af gammastrålerne i patienten kan beregnes ved hjælp af matematiske processer.
PET-billeddannelse er fremragende til at identificere aktiviteten af tumorer i organer, der ikke kan identificeres strukturelt med andre billeddannelsesteknikker.
selvom tanken om at blive injiceret med radioaktivt materiale kan lyde farligt, er det faktisk ikke. billeddannelsesteknikker svarende til dette har eksisteret i mange årtier, og pet-billeddannelsesteknikker udføres næsten hver dag på større hospitaler i hele Australien.
ultralyd
ultralyd bruger lydbølger til at generere et medicinsk billede af menneskelig anatomi og har ingen kendte skadelige virkninger. Frekvensen af ultralyd er højere end lydbølgefrekvenserne, der kan detekteres ved menneskelig hørelse. Lydbølger kan kun rejse gennem et medium, så en vandbaseret gel skal påføres huden, hvilket gør det muligt at overføre ultralydet fra transduceren (eller sonden-den ting, der flyttes over det område, der scannes) ind i kroppen.
ultralyd reflekterer lydbølger forskelligt fra alle de forskellige væv i kroppen, jo mere tæt et væv er, jo flere lydbølger reflekteres og returneres til transduceren. Hvor væv er mindre tæt, returneres en del af lydbølgerne til transduceren, og en del af ultralydet overføres gennem dette væv, indtil det når en anden type væv, og processen fortsætter (delvist reflekteret og delvist transmitteret).
når ultralydbølger vender tilbage til transduceren, omdannes lydbølgerne til et elektrisk signal, som derefter digitaliseres og rekonstrueres som et billede. Billedet dannes ved at beregne afstanden fra, hvor de reflekterede lydbølger interagerede med væv og transduceren, og beregnes ved at vide, at ultralyd i humant væv bevæger sig med cirka 1.540 meter i sekundet.
ved mange ultralydsafbildningsundersøgelser bliver patienter bedt om at holde vejret, så indre organer forbliver stille, mens billeddannelse finder sted. De kan også blive bedt om at flytte ind i bestemte stillinger.
ud over at give strukturel information om, hvordan anatomi er arrangeret, har ultralyd den ekstra fordel at give biomekanisk og funktionel information, da den også kan billedet i realtid og observere muskler og sener bevæger sig.
ultralydsbilleddannelse har to vigtige anvendelser. Den første er under graviditet, og den anden er at se, om muskler og sener på en eller anden måde er beskadiget.
