Røntgenstråler blir til når elektroner bråbremser, og det var en tilfeldighet som førte til at de ble oppdaget av
den tyske fysikeren Wilhelm Conrad Röntgen i 1895. Han kalt strålene for ”X-strahlen”- ukjente stråler.
Bare noen uker etter Röntgens oppdagelse ble den nye strålingen tatt i bruk til medisinsk diagnostikk. Röntgen fikk Nobelprisen i fysikk i 1901.
Foto: Klinikk for bildediagnostikk ved St. Olavs Hospital.
Bråbrems gir stråling
Røntgenstrålene lages i et røntgenrør. For å lage røntgenstråling må du ha et glassrør uten luft inni og har to elektroder som du setter høyspenning over. Så varmer du opp katoden (den negative elektroden) slik at den sender ut elektroner. De er negativt ladd og vil trekkes over mot anoden (den positive elektroden). Jo større spenning over elektrodene, desto større fart og energi får elektronene. Så braser elektronene med full fart inn i anoden, som er laget av wolfram eller et annet tungmetall. Når elektronene bråbremser, mister de energi. Det meste går over til varme i anoden (den må derfor kjøles med vann), men litt omformes til elektromagnetisk stråling. Det er røntgenstråling! Noen ganger kaller vi dette for bremsestråling.
Skjelettet stopper stråler
Røntgenstrålene er usynlige og de går i rette linjer. Det er svært energirike stråler som kan trenge gjennom materiale og stoffer som er ugjennomtrengelig for lys. De har fotografisk effekt.
Kroppen vår består stort sett av forholdsvis små atomer. Røntgenstrålene absorberes bare i liten grad av slike atomer. Mennesket er nesten gjennomsiktige for røntgenstråler. Unntaket er skjelettet vår. Det er bygd opp av blant annet kalsium som absorberes bedre enn de mindre atomene. En del av røntgenstrålene stoppes derfor av skjelettet vårt. Bak pasienten ligger det en plate eller skjerm som fanger opp røntgenstrålene som ikke er er blitt stoppet inne i kroppen. Når den framkalles eller vises på en skjerm, ser vi et bilde av skjelettet som ser ut neste som en skygge.
Foto: Klinikk for bildediagnostikk ved St. Olavs Hospital.
Energitransport
Stråling er transport av energi fra en strålekilde.
Stråling kan bestå av partikler eller av elektromagnetisk stråling (fotoner). Partikkelstråling er atomkjerner eller kjernepartikler i bevegelse. Partiklene har masse. Alfa- og beta-stråling er partikkelstråling.
Elektromagnetisk stråling har ingen masse, bare energi. Den kan beskrives som bølger eller fotoner(små energipakker). Røntgenstråler, gammastråler, lys og radiobølger er eksempler på elektromagnetisk stråling. Røntgenstråler og gammastråler kalles for ioniserende stråling fordi den har energi nok til å ionisere (sparke ut elektroner fra) atomer og molekyler som den treffer på sin vei. Lys og radiobølger er ikke ioniserende stråling.
Finner forandringer i skjelettet
Røntgenstrålene har mye kortere bølgelengde og dermed større energi enn lys. Røntgenstrålene har bølgelengder fra 10 pm (pikometer) til 10 nm, 10 nanometer.
Vi skiller mellom ” vanlig røntgen” og CT .
Ved vanlig røntgen sendes røntgenstrålene i en retning gjennom kroppen og strålene som ikke stoppes av kroppen registreres i en plate eller av en skjerm på motsatt side og vi får et røntgen bilde. Vanlig røntgen fremstiller skjelettet som et to-dimensjonalt bilde.
Vanlig røntgen av bevegelsesapparatet brukes til å finne brudd, se om bein har hoppet ut av ledd, kontrollere at brudd gror, kontroll etter operasjoner av skjelettet, se om man kan ha slitasjeforandringer, se om man kan ha ulike former for leddgikt, se om man kan ha forandringer i skjelettet slik som infeksjon, svulster i skjelettet med mer. Tannlegen tar røntgen av tennene for å finne hull.
Foto: Klinikk for bildediagnostikk ved St. Olavs Hospital.
Muskler vises best med ultralyd og MR
Bløtvevet som ligger i ledd eller på skjelettet kan også skades. Vanlig røntgen kan ikke si noe om detaljene av skader i bløtvevet (muskler/ sener/ leddbånd/ brusk). Dersom vi trenger å finne ut av muskel- og seneskadene kan vi starte med å gjøre ultralyd ( ”raske” lydbølger). Dersom vi for eksempel mistenker større skader i bløtvevet, skade inne i ledd eller skader i nervesystemet kan pasienten undersøkes ved hjelp av magnetisme og radiobølger, nemlig MRI. Magnetiske bilder av kroppen
Noen ganger er brudd kompliserte dvs beinet som er brekt er brukket i flere deler og kanskje går bruddet inn i ledd (ledd = der to knokler møtes). Da trenger vi å undersøke skjelettet bedre for å bestemme hvordan vi skal behandle bruddet. Da kan vi gjøre en annen røntgenundersøkelse, nemlig CT (CT = Computer Tomografi). CT fremstiller skjelettet tredimensjonalt.
Kilder:
www.uio.no/miljoforum/stral/t2/index.shtml
www.fysikknett.no/ medisin/rontgen.php?menuid=6
www.wikipedia.no