Table of Contents
Miten röntgensäteilyä tuotetaan?
Röntgensäteilyä voidaan tuottaa kahdella eri menetelmällä, röntgenputkella tai synkrotronilähteellä. Röntgenputkessa syntyy sekä ominais-, että jarrutussäteilyä.
...
Elektronit jotka osuvat suurella nopeudella anodiin, voivat aiheuttaa myös toisella tavalla röntgensäteilyä. Tässä tapauksessa elektronit kulkevat läheltä anodin atomiytimiä, jolloin atomin ydin jarruttaa elektronin liikettä ja saapuvan elektronin nopeus hidastuu. Hidastumisesta vapautuu energiaa fotoneina, jotka ovat myös suuri energistä röntgensäteilyä. Tätä ilmiötä kutsutaan jarrutussäteilyksi.
Miten röntgenkuva muodostuu?
Röntgenputkesta lähtevä säteily läpäisee potilaan ja vaimenee, jolloin potilaan toisella puolella oleva reseptori havaitsee potilaan läpi tulevan säteilyn ja muuntaa sen näkyväksi kuvaksi. Kuvassa nähdään kuvattavan henkilön rakennetta esittävä kuva, jossa kuvan kirkkaus vaihtelee säteilyn vaimenemisen mukaan. Eri syvyyksissä tapahtuva vaimeneminen kasautuu kuvaan päällekkäin (2 ulotteisesti).
Kuva voidaan muodostaa staattisena röntgenkuvana, tai elävänä läpivalaisukuvana ja se voi olla analoginen tai digitaalinen.
Säteilyn vaimeneminen riippuu säteilyn spektristä, potilaan kudosten koostumuksesta, tiheydestä ja paksuudesta. Kuva ei periaatteessa kerro säteilyn vaimenemisen syytä, vaan se yleensä tiedetään anatomisten seikkojen perusteella.
Kuva voidaan muodostaa staattisena röntgenkuvana, tai elävänä läpivalaisukuvana ja se voi olla analoginen tai digitaalinen. Digitaalinen kuvaus on suurelta osin syrjäyttämässä analogista kuvausta. Digitaalista kuvaa ei tarvitse teettää, vaan sitä voidaan tarkastella suoraan tietokoneen näytöltä. Digitaalisessa kuvantamisessa yleisin reseptori on kuvalevy, jonka toiminta perustuu useimmin europiumilla aktivoituun bariumfluorobromidiin tai -jodidiin, joihin syntyy röntgensäteilystä viritystiloja. Nämä viritystilat skannataan tietokoneelle kuvanlukijalaitteella. Digitaalinen kuva tallentuu tietokoneelle kuvamatriisina, jossa numeroarvot kertovat jokaisen kohdan kirkkaustiedon. Kuvaa ei tarvitse esittää numeroina, vaan tietokone muuttaa sen röntgenkuvaksi. Kuvamatriisin etu on se, että tietokoneella on mahdollista muuttaa kuvan kirkkautta ja eri numeroalueiden kirkkauseroja. Tämän takia kuvan kirkkaus on säädettävissä aina oikeaksi, eikä yli- tai alivalotettuja kuvia periaatteessa tule.
Mikä on tietokonetomografia?
Tietokonetomografia(TT) perustuu röntgensäteilyyn ja sen erilaisiin kudosten läpäisykykyihin. Laite perustuu tavalliseen röntgenlaitteeseen, mutta sen kehitys on viety suuntaan, joka mahdollistaa erilaisen kerroskuvantamisen. Laitteelle tuli suuri tarve kun ymmärrettiin, että yhdestä suunnasta otetusta röntgenkuvasta ei löydy tarpeeksi informaatiota. Esimerkiksi jos murtuneeesta käsivarresta otetaan kuva, ja murtuneet luut ovat päällekäin, niin normaalista röntgenkuvasta ei voi erottaa miten luut ovat käsivarressa, koska ne näkyvät samanlaisena massana kuvassa. Jos kuvattava käsivarsi käännetään 90 astetta, niin luut erottuvat hyvin toisistaan. Katso kuva. Tämän seurauksena suunniteltiin 360 astettava kuvaava röntgenlaite.
Laite koostuu kelkasta, johon potilas asettuu makuulleen ja jonka avulla potilas saadaan siirrettyä donitsin malliseen kuvauslaitteeseen(kuva alla). Kun potilas on saatu paikoilleen kuvauslaitteeseen, niin kuvantamislaitteen sisälle sijoitetut röntgen-,sekä kuvanmuodostuslaitteet alkavat pyöriä. Pyörintä kestää haluttujen kuvien määrästä riippuen muutamia minutteja. Tänä aikana potilaasta saadaan otettua useita todella ohuita leikekuvia monesta eri suunnaasta, joidenka avulla voidaan jälkikääteen tietokoneella muodostaa 3d malli kuvatusta kohteesta. Kuvien laadun parantamiseksi voidaan potilaalle antaa hengitysohjeita, sekä varjoaineita.Potilaan saama säteilymäärä on merkittävästi suurempi, kuin tavallisessa röntgenkuvauksessa.
Miten tietokonetomografiakuva muodostuu?
Tietokonetomografiassa röntgenkuva muodostuu periaatteessa samalla lailla, kuin normaalissakin digitaalisessa röntgenkuvauksessa, mutta CT-kuvauksessa kuvattavaa kohtaa ei esitetä 2 ulotteisena. CT-kuvauksessa potilaasta kuvataan useita ohuita leikkeitä, jotka saadaan tehtyä siirtämällä kuvattavaa potilasta leikkeen paksuuden verran kuvausten välissä. Potilaan siirron lisäksi tietokonetomografialaite ottaa jokaista leikettä varten satoja kuvia erisuunnista potilaan ympäriltä. Tyypillisesti leikepaksuus on 1-10mm.
Kuvattuja leikkeitä käyttäen voidaan muodostaa tietokoneella koko kuvatun kohteen kattavana 3-ulotteisena mallina, tai valinnaisen kokoisena leikkeiden yhdistelmänä valitusta kohdasta. Tämä mahdollistaa tarkan tutkimisen halutusta kohdasta, sekä mahdollistaa tiheyksien ja eri kohteiden etäisyyksien tarkan havainnollistamisen.
Lähteet
http://science.howstuffworks.com/cat-scan1.htm