az orvosi képalkotás első bevezetése akkor fordul elő, amikor egy orvos röntgenfelvételt vagy szkennelést kér egy sérülés, fájdalom vagy tünet kivizsgálására, amelyet egyébként nem lehet megmagyarázni. Túlterheltek lehetünk, ha látjuk, milyen bonyolult, nagy és zajos a berendezés egy része.
sokféle vizsgálatot lehet végezni a körülmények és sérülések kivizsgálására. Néha a következő orvosi képalkotó technikák közül egynél többre van szükség ahhoz, hogy az orvosok a legjobb tanácsokat nyújthassák a kezelési lehetőségekről.
‘röntgen’ vagy planáris radiográfia
ez még mindig a leggyakoribb, széles körben elérhető és legegyszerűbb formája az orvosi képalkotásnak, amelyet gyakran használnak a törött csont látására. A röntgensugarak valójában fotonok, vagy apró energiacsomagok (ionizáló sugárzásnak nevezik), és az elektromágneses spektrum részét képezik (mint a látható fény, a mikrohullámok és a rádióhullámok).
amint egy röntgensugár áthalad az emberi szöveten, ezek a röntgensugarak elnyelődhetnek és eltéríthetők a sűrű szöveti struktúrák, például a csont, és nem léphetnek ki a testből. Más röntgensugaras fotonok kevésbé sűrű szövetekkel találkozhatnak (például izom), és képesek átjutni ezen, és kilépni a testből.
a kilépő röntgen fotonok ezután eljutnak egy digitális képalkotó receptorhoz vagy detektorhoz, ahol szövetsűrűségi mintázatot biztosítanak a digitális receptor számára, hogy átalakuljon az általunk ismert röntgenképpé (vagy röntgenfelvételré).
a sűrű szövet, például a csont, amely gyengítette a röntgensugarat, sűrűnek vagy fehérnek tűnik; a kevésbé sűrű szövet, például a levegővel töltött tüdő, kevésbé sűrűnek vagy sötétnek tűnik, amelyet “mellkasröntgen”megfigyelünk. Az emberi test más szöveteinek sűrűsége e két véglet között van, és a röntgenfelvételen a szürke különböző árnyalataiként jelennek meg.
a betegeket meg kell nyugtatni ebben a formában az orvosi képalkotás egyenes, és nem lehet kockázat vagy veszély a sugárzás, ha helyesen használják.
számítógépes tomográfia (CT)
ez a technika röntgensugarat használ az emberi test keresztmetszeti képeinek előállításához. Amikor a képalkotó folyamat zajlik, a röntgencső folyamatosan röntgensugarat bocsát ki, és 360 fokos körben forog egy kapunak nevezett eszközben.
amíg ez történik, a beteg egy speciális CT képalkotó asztalon fekszik, amely lehetővé teszi a röntgen sugarat. A röntgensugár alakja hasonló a kézi ventilátorhoz, és gyakran ventilátornyalábként írják le. Ebben a kör alakú portálon több digitális detektor található, amelyek folyamatosan azonosítják a páciensből kilépő röntgen fotonok energiáját.
az asztal és a beteg mozgása a portálon keresztül lehetővé teszi a képek rekonstruálását emberi szövet szeleteként (vagy tomográfként). A leggyakoribb CT vizsgálat a beteg mellkasának, hasának és medencéjének átvizsgálása, és ennek leggyakoribb oka a rák terjedésének azonosítása. “Röntgenfestékeket” fecskendeznek be a betegekbe a rák azonosítására CT képalkotás során, mivel a rákos szövet elnyeli a “röntgenfestéket”, és nyilvánvalóbb lesz a képen.
a rutin CT képalkotó technikákkal nem szabad semmilyen kockázatot vagy veszélyt jelenteni a betegek számára az alkalmazott sugárzási szint miatt.
mágneses rezonancia képalkotás (MRI)
az MRI erőteljes hengeres mágnes és rádiófrekvenciás hullámok kombinációját használja a test képének előállításához. Elég hangos, és a betegeknek megfelelő hallásvédő eszközöket, például füldugót vagy fejhallgatót kell viselniük (ahol pihentető zenét lehet hallgatni).
a betegek általában a mágneshenger belsejében fekszenek, és egy keretet (amely antennaként működik) helyeznek el a testfelület körül, amelyet a lehető legközelebb kell leképezni, így a lehető legnagyobb jel észlelhető a rendkívül részletes képek rekonstruálásához.
testünk hidrogént tartalmaz, így a rádiófrekvencia olyan frekvencián kerül a testbe, amely a hidrogénatomok oszcillációját okozza. Amikor a rádiófrekvenciát kikapcsolják, a hidrogénatomok továbbra is oszcillálnak, és ennek az oszcillációnak a frekvenciáját a keret vagy az antennák érzékelik.
a rádiófrekvencia feszültségjelet okoz az antennákban, amelyet elektromos jelként azonosítanak. Ezt digitalizálják, és összetett matematikai számításokkal rekonstruálják a képet.
a biztonság elsődleges fontosságú az MRI-vizsgálattal rendelkező betegek számára, és minden betegnek először ki kell töltenie egy biztonsági kérdőívet, hogy megbizonyosodjon arról, hogy kompatibilisek-e a képalkotó környezettel. A biztonsági kérdőív megkérdezi, hogy a betegeknek vannak-e beültetett fémtárgyai, például pacemakerek vagy infúziós szivattyúk vagy hasonló orvostechnikai eszközök. Ennek oka az, hogy bizonyos fémtárgyak károsíthatják a betegeket vagy a személyzetet, ha az erős mágnes miatt belépnek az MRI környezetbe.
az MRI leggyakoribb alkalmazása az agy képalkotása neurológiával vagy idegsebészettel kapcsolatos állapotokkal.
pozitron emissziós tomográfia (PET)
a röntgensugarakkal, CT-vel és MRI – vel használt képalkotó technikákat többnyire a szerkezeti információk megfigyelésére tervezték-ez magában foglalja az anatómia elrendezését és a betegségek vagy sérülések helyét. A PET képalkotás egyedülálló képalkotó folyamat, mivel képes azonosítani és ábrázolni olyan funkcionális információkat, mint a metabolikus (az energia átalakítása) vagy a belső szervek kémiai folyamatai.
ehhez radioaktív anyagokat kell beinjektálni a betegekbe, amelyek kémiailag kötődnek a szerveink által használt vegyületekhez (például glükózhoz) vagy molekulákhoz, amelyek specifikus receptorokhoz vagy bizonyos típusú sejtekhez (például fehérjékhez) kötődnek.
ezek a radioaktív anyagok gamma-sugarakat bocsátanak ki (az ionizáló sugárzás másik formája). A testen belüli helyükről a gamma-sugarak áthaladnak a szöveteken, és kilépnek a testből, ahol egy gamma-kamerát tartalmazó PET-szkenner észleli őket, miközben a beteg még mindig fekszik.
a PET szkenner érzékeli a gammasugarakat, átalakítja azok intenzitását vagy erősségét elektromos jellé, majd ezen intenzitás alapján rekonstruál egy képet. A detektorok a beteg teste körül vannak elrendezve, így matematikai folyamatok segítségével kiszámítható a gamma-sugarak kiindulási helye a betegen belül.
a PET képalkotás kiválóan alkalmas a tumorok aktivitásának azonosítására olyan szerveken belül, amelyek szerkezetileg nem azonosíthatók más képalkotó technikákkal.
annak ellenére, hogy a radioaktív anyag befecskendezésének gondolata veszélyesnek tűnhet, valójában nem az. az ehhez hasonló képalkotó technikák már évtizedek óta léteznek, és a PET képalkotó technikákat szinte mindennap végzik Ausztrália nagyobb kórházaiban.
ultrahang
az ultrahang hanghullámokat használ az emberi anatómia orvosi képének előállításához, és nincs ismert káros hatása. Az ultrahang frekvenciája magasabb, mint az emberi hallás által kimutatható hanghullám frekvenciák. A hanghullámok csak közegen keresztül haladhatnak, ezért vízbázisú gélt kell felvinni a bőrre, amely lehetővé teszi az ultrahang továbbítását a jelátalakítóból (vagy a szondából – az a dolog, amely a beolvasott terület felett mozog) a testbe.
az ultrahang a test különböző szöveteitől eltérően tükrözi a hanghullámokat, minél sűrűbb a szövet, annál több hanghullám tükröződik és visszatér az átalakítóhoz. Ahol a szövet kevésbé sűrű, a hanghullámok egy része visszakerül a jelátalakítóba, és az ultrahang egy részét ezen a szöveten keresztül továbbítják, amíg el nem éri egy másik típusú szövetet, és a folyamat folytatódik (részben tükröződik, részben továbbítva).
amikor az ultrahanghullámok visszatérnek a jelátalakítóhoz, a hanghullámok elektromos jellé alakulnak, amelyet ezután digitalizálnak és képként rekonstruálnak. A képet úgy alakítják ki, hogy kiszámítják azt a távolságot, ahonnan a visszavert hanghullámok kölcsönhatásba lépnek a szövetekkel és a jelátalakítóval, és kiszámítják, hogy az emberi szövetekben az ultrahang másodpercenként körülbelül 1540 méter sebességgel halad.
sok ultrahangos képalkotó vizsgálathoz a betegeket arra kérik, hogy tartsák vissza a lélegzetüket, hogy a belső szervek mozdulatlanok maradjanak a képalkotás közben. Felkérhetik őket arra is, hogy bizonyos pozíciókba lépjenek.
amellett, hogy strukturális információkat nyújt az anatómia elrendezéséről, az ultrahang további előnye, hogy biomechanikai és funkcionális információkat nyújt, mivel valós időben képes képet készíteni, és megfigyelheti az izmok és az inak mozgását.
az ultrahangos képalkotásnak két fontos alkalmazása van. Az első a terhesség alatt, a második pedig annak ellenőrzése, hogy az izmok és az inak valamilyen módon sérültek-e.
