Medisinsk teknologi

Hvordan fungerer røntgenstråler?

Hvordan fungerer røntgenstråler?

Sjansen er stor for at du har hatt røntgen på et eller annet tidspunkt i livet ditt, men visste du at denne livreddende teknologien faktisk ble oppfunnet ved et uhell? Den tyske fysikeren Wilhelm Roentgen oppdaget teknologien mens han gjorde eksperimenter med elektronstråler og gassutladningsrør - du vet, som alle gjør ...

Første oppdagelse

Da han utførte disse testene, la han merke til at en fluorescerende skjerm i laboratoriet hans begynte å lyse grønt mens elektronstrålene gikk. Dette var ikke overraskende i seg selv, men Roentgens skjerm var skjermet av tung papp, som han trodde ville blokkere strålingen.

Den interessante delen av denne oppdagelsen var at det første aspektet av Roentgens oppdagelse rett og slett var eksistensen av en slags penetrerende stråling, men i å prøve å finne ut hva som skjedde, la han faktisk hånden mellom skjermen og elektronstrålen. Dette skapte et bilde av beinene inne i hånden på skjermen, og avslørte røntgen perfekt bruk umiddelbart etter oppdagelsen.

Denne doble oppdagelsen markerte uten tvil en av de viktigste medisinske fremskrittene i hele menneskehetens historie. Det ga fagpersoner muligheten til å se plager i menneskekroppen uten invasiv kirurgi. Det tillot dem til og med å se bløtvev med små modifikasjoner.

Ingen stiller spørsmålstegn ved at røntgen er viktig for moderne medisin, men de fleste har ikke noen god ide om hva som faktisk skjer når du får en.

Hvordan røntgenstråler fungerer

Du kan tenke på røntgen som lysstråler. Begge er elektromagnetisk energi båret i bølger av fotoner. Den viktigste forskjellen mellom disse strålene er energinivået eller bølgelengden til strålene.

Vi har evnen til å ane lysstråler i bølgelengdene til synlig lys, men kortere eller lengre bølgelengder faller utenfor vårt synlige spektrum. Røntgenstråler er høyere energibølger, og radiobølger er lengre lavere energibølger.

RELATERTE: 5 MYTER OM Røntgenbilder og hvorfor vi trenger dem

Røntgenstråler produseres av bevegelse av elektroner i atomer. Det spesifikke energinivået til en gitt røntgen er avhengig av hvor langt elektronet falt mellom orbitaler i et atom.

Når en gitt foton kolliderer med et annet atom, kan atomet absorbere fotonens energi og øke et elektron til et større nivå. I dette tilfellet må fotonens energi matche energidifferansen mellom de to elektronene. Hvis dette ikke skjer, kan ikke fotonet skifte mellom orbitaler.

Denne funksjonaliteten betyr at når fotoner fra røntgenstråler passerer gjennom kroppen din, absorberer eller reagerer hvert vevs atomer på fotoner forskjellig.

Bløtvevet i kroppen din er sammensatt av mindre atomer, slik at de ikke absorberer røntgenstråler godt på grunn av fotonenes høye energi. På den annen side er kalsiumatomer i bein mye større, så de absorberer røntgenfotoene og resulterer dermed i et annet syn på røntgenbildet.

Røntgenmaskiner

Inne i røntgenmaskiner er det et elektrodepar, en anode og en katode, inne i et vakuumrør, vanligvis laget av glass. Katoden er vanligvis en oppvarmet filament, og anoden er en flat plate laget av wolfram. Når katoden er på vei opp, spruter elektroner ut av glødetråden og finner veien til anoden.

Spenningsforskjellen mellom anoden og katoden er veldig høy, noe som gjør at elektronene kan bevege seg gjennom luften med høy hastighet. Når disse elektronene beveger seg gjennom røret i et så høyt tempo og treffer wolframatomer i anoden, banker det løse elektroner i atomens nedre bane. Når elektroner faller fra høyere orbitaler til disse lavere energinivåene, frigjøres den ekstra energien som et foton. Siden dette fallet er stort, frigjør det en høgenergifoton eller en røntgen.

Slik produseres og fungerer normale røntgenbilder, men i tilfeller der bløtvev, som menneskelige organer, må undersøkes, må kontrastmedier tilsettes. Kontrastmedier er væsker som absorberer røntgenstråler og samler seg i mykt vev. For å undersøke blodkar vil legene injisere dette mediet i venene. Ofte i disse tilfellene av bløtvevsvisning, vil leger også bruke fluoroskoper for å se bildet i sanntid og kan til og med ta opp videoer ved hjelp av disse enhetene.

RELATERT: MANNES OPPDAGS PENIS VIRKER LETTERLIG I BEN

For å samle det faktiske bildet fra en ekstra, bruker leger en film eller sensor på den andre siden av pasienten. Disse filmene fungerer nesten identisk med normal fotografisk film, og sensorene er spesielt følsomme for røntgenstråler.

Gjennom all denne bildebehandlingen kan leger utlede et bredt utvalg av viktige medisinske data fra røntgenstråler.

Selv med betydningen av røntgenstråler, kan de fremdeles være farlige i høye doser, ettersom de er en form for ioniserende stråling. Dette betyr at når en røntgenstråle treffer et atom, kan den faktisk slå elektroner av for å danne et ion eller et elektrisk ladet atom. De frie elektronene kolliderer deretter med andre atomer for å skape flere ioner. Ioner kan forårsake unaturlige kjemiske reaksjoner i kroppen som resulterer i mutasjoner i pasientens DNA. Denne mutasjonen kan da bli kreft.

Det er denne grunnen til at leger sparsomt bruker røntgenstråler, eller i det minste bare bruker dem når det er absolutt nødvendig. I lave doser er røntgen ikke noe å være redd for og kan være en livreddende medisinsk teknologi i moderne tid.

Alternativer til røntgen

Hvis du ikke vil ta røntgen fordi du er bekymret for de potensielt skadelige effektene, er det få løsninger. I mange tilfeller kan ultralyd fungere for å undersøke eventuelle plager under huden, men ikke alltid.

Ultralyd også referert til som sonografi, er egentlig det beste alternativet når du prøver å unngå røntgenstråler. Disse bildebehandlingsteknikkene fungerer ved å sende lydbølger med høyere enn hørbare frekvenser gjennom kroppen din. Skannede kropper påvirkes på ingen måte av disse lydbølgene, noe som er en stor fordel.

Ultralydmaskinen lytter deretter til endringer i lydbølgen, samt overvåker ulike avkastningsgrader for å skape et levende bilde av det som er under.


Se videoen: TYLER ENDES I HOSPITALET! Vi er The Davises (August 2021).