Röntgentutkimus
Röntgenkuvaus (joissain yhteyksissä radiografia) tarkoittaa säteilyn käyttöä esineiden ja elävien eliöiden kuvantamiseksi. Menetelmä perustuu röntgen- tai gammasäteilyn absorptioon. Röntgenkuva on kohteen vaimentaman säteilyn muodostama varjokuva.[1] Röntgenkuvauksen periaatteen keksi saksalainen Wilhelm Röntgen.Röntgensäteet saivat poikkeuksellisen innokkaan vastaanoton niin tiedemiesten kuin maallikoiden keskuudessa. Uudestä säteilystä kehitettiin nopeasti lääketieteellisiä sovelluksia.[2]
Röntgenkuvaus jaotellaan lääketieteelliseen kuvantamiseen ja teolliseen radiografiaan.[3] Lääketieteellisiä tutkimuksia arvoidaan tehtävän maailmassa noin 5 miljardia tutkimusta vuodessa.[4] Lääketieteen haaraa, jossa diagnoosin tekeminen perustuu radiografiaan kutsutaan radiologiaksi.
Röntgenkuvauksen historiaa
Röntgenkuvauksen periaatteen keksi saksalainen Wilhelm Röntgen vuonna 1895. Hän keksi että löytämillään säteillä pystyi valottamaan filmin. Hän sai löydöstään maailman ensimmäisen Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1901, mutta itse suhtautui löytämäänsä säteilyyn vaatimattomasti. Röntgenin löytö aiheutti pienen vallankumouksen fysiikan alalla ja useat tiedemiehet aloittivat sen tutkimisen. Se sai poikkeuksellisen innokkaan vastaanoton niin tiedemiesten kuin maallikoiden keskuudessa.[2]
Röntgenin keksintö omaksuttiin hämmästyttävän nopeasti lääketieteeseen. Röntgenin julkaistua säteilystä kertovan artikkelin ehti kulua vain alle kuukausi kun menetelmää käytettiin jo ensimmäistä kertaa Yhdysvalloissa. Eddie McCarthy niminen nuorukainen sai kunnian olla ensimmäinen potilas, jolla röntgensäteitä käytettiin diagnostiseen tarkoitukseen. McCarthy oli murtanut ranteensa luistelu onnettomuudessa järven jäällä.[5]
Ensimmäisen röntgenavusteisen leikkausen suoritti John Hall-Edwards Iso-Britanniassa vuonna 1896. Hall-Edwards oli varhaisia röntgensäteilyn tutkijoita. Hänen vasen kätensä jouduttiin amputoimaan tulehduksen takia, joka oli seurausta liiallisesta röntgensäteilystä. Tästä huolimatta hän toimi vielä 20 vuotta röntgenosaston päällikkönä Britaniassa.[6]
Ensimmäisen maailmansodan sytyttyä Euroopassa vuonna 1914 röntgenlaitteiden kehitys nopeutui. Röntgenkuvauksen kehitystä ohjasi erityisesti tarve kehittää röntgenlaitteita, joita on helppo liikutella rintamalla ja sairaaloissa. Myös liikkuvien osien määrää pyrittiin vähentämään, jotta laitteet olisivat kestävempiä ja helpommin korjattavissa. Sota lisäsi myös laadullisen tarpeen lisäksi röntgenlaitteiden määrällistä tarvetta, jolloin röntgenlatteistoa alettiin valmistaa ensimmäistä kertaa massatuotannolla.[7]
Röntgenkuvauksen kehittyessä ensimmäisen maailmansodan jälkeen allalle alkoi kehittyä erikoistuvia modaliteetteja eli tekniikoita. Näistä mainittakoon varjoainekuvaukset barium- tai jodivarjoaineen kanssa. Ensimmäisiä leikekuvauksia ja myöhemmin kolmiulotteisia kuvauksia tarjosi tomografiatekniikat. Tietokonetomografia kuvauksien avulla päästään nykyisin lähes patologisen näytteen tarkkuuteen joissain keuhkojen sairauksissa. Ruotsalaisen radiologin, Sven Ivar Seldingerin vuonna 1953 kuvaama katetriröntgenkuvaus erikoistui nykyiseksi angiografiaksi.[8]
Röntgenkuvia kuvattiin hyvin pian röntgensäteilyn keksimiseen jälkeen filmeille ja menetelmä on edelleen käytössä maailmalla. Menetelmässä säteily osittain absorboituu potilaaseen ja vain läpitunkeutunut säteily valottaa filmin. Sen jälkeen röntgenhoitaja tai muu säteilytyöntekijä kehittää filmin kemiallisesti ja säteilyn muodostama kuva ilmestyy filmille. Filmitekniikan on korvannut useassa röntgenosastolla digitaalinen radiografia (DR, digital radiography). Menetelmässä säteily ei valota filmiä vaan ilmaisimen sensorit muodostavat säteilystä digitaalisen kuvan, jota voi katsoa tietokoneen näytöltä.[9]
Röntgentutkimuksien jako
Röntgenkuvausta käytetään niin lääketieteellisiin (radiologia) kuin teollisuuden tarpeisiin. Jos tutkittava kohde on elävä, niin sitä sitä pidetään lääketieteellisenä toimenpiteenä. Muut käyttötarkoitukset, esimerkiksi matkatavaroiden läpivalaisu lentokentillä, kuuluvat teollisen radiografian piiriin.[3]
Säteilyn käyttö lääketieteessä
Suomessa tehdään vuosittain noin 3,9 miljoonaa röntgentutkimusta ja lisäksi noin 1,3 miljoonaa tavanomaista hammaskuvausta ja lähes 200 000 hampaiden panoraamakuvausta. Maailmassa tehdään yhteensä arvioiden mukaan ainakin 5 miljardia röntgentutkimusta vuodessa. Molemmissa luvuissa on otettu huomioon kaikki säteilytutkimukset, ei pelkästään perinteiset röntgenkuvaukset. Eniten tehdään keuhkojen ja luuston röntgentutkimuksia. Vaikka hammaskuvia otetaan paljon, annos potilasta kohden on pieni. Eniten säteilyä saadaan angiografiatutkimuksista ja erilaisista hoitotoimenpiteistä kuten tukkeutuneen verisuonen avauksesta. Niistä aiheutuva annos voi olla jopa satoja millisievertejä tutkimusta kohti. Myös tietokonetomografiatutkimuksissa annos voi olla suuri.[10][4]
Röntgensäteilyn käyttö lääketieteellisessä diagnostiikassa perustuu röntgensäteilyn kykyyn läpäistä kehon kudoksia, mutta myös siihen, että säteily vaimenee kudoksissa niiden alkuainekoostumuksesta ja tiheydestä riippuvalla tavalla. Lääketieteelliseen röntgenlaitteistoon kuuluu röntgengeneraattorin ja -putken lisäksi telineet, joiden avulla röntgenputki ja kuvareseptori pidetään paikallaan ja potilas saadaan aseteltua tutkimusta varten. Laitteiston telineet voivat olla erilliset tai ne voivat muodostaa kiinteän kokonaisuuden.[1] Isotooppikuvantamisessa ei tuoteta säteilyä potilaan ulkopuolelta tavallisesta röntgenkuvauksesta poiketen, vaan potilaaseen viedään radioaktiivisia isotooppeja, joita kuvataan gammakameralla. Kuvauksesta riippuen radiolääke annetaan joko suonensisäisesti, hengitysteitse tai suun kautta nautittuna.[11]
Eläinröntgenkuvaamiseen on noin 200 toimipaikkaa Suomessa. Niissä tehdään vuosittain yli 100 000 eläinröntgentutkimusta. Säteilylaki vaatii myös eläinlääketieteessä, että röntgenlaitteen käyttöä varten on saatu turvallisuuslupa, ja että laite ja tilat täyttävät säteilyturvallisuusmääräykset. Röntgenkuvan onnistumisen kannalta on tärkeää, että eläin pidetään tutkimuksen aikana liikkumattomana. Kiinnipitäjinä toimivat yleensä henkilökunta tai eläimen saattajat. Uusintakuvauksien tarvetta voidaan vähentää rauhoittamalla eläin tutkimuksen ajaksi. Vaikeiden tutkimusolosuhteiden takia säteilyturvallisuus ei aina toteudu eläinröntgenissä. Tämän vuoksi on tärkeää kiinnittää huomiota henkilökunnan, kiinnipitäjien ja muiden henkilöiden säteilyturvallisuudesta ja käyttää säteilysuojaimia.[12]
Säteilyn käyttö teollisuudessa
Teollisuudessa säteilyä hyödynnetään esimerkiksi materiaalien laadunvalvonnassa, säiliöiden pinnankorkeuden mittauksessa, paperin paksuuden ja koostumuksen seurannassa. Teollisuusprosessien seurantaan käytettävät laitteet koostuvat radioaktiivista ainetta sisältävästä säteilylähteestä ja säteilyä mittaavasta ilmaisimesta. [13]
Teollisuusradiografia on ainetta rikkomaton testausmenetelmä, jolla tarkastetaan mm. metallirakenteiden ja hitsaussaumojen virheettömyyttä. Periaate on sama kuin lääketieteellisessä kuvauksessa: Säteily läpäisee tutkittavan kappaleen ja valottaa sen taakse asetetun röntgenfilmin tai ilmaisimen. Radiografialaitteissa käytetään säteilyn synnyttämiseen joko suuritehoista röntgenlaitetta tai paksuimmille materiaaleille gammalähdettä tai lineaarikiihdytintä.[13]
Säteilytyöntekijöistä huonoimman turvallisuuskulttuurin vaikuttaisi omaavan säteilyn käyttäjät teollisuusradiografiassa. Syyksi on esitetty suhteellisesti pienempää valvontaa säteilyn käytölle, jos verrataan valvontaa ydinvoimalassa tai sairaalassa työskenteleviin säteilytyöntekijöihin. Myös usein teollisuudessa käytettävien gammalähteiden käyttöä on osaltaan epäilty turvallisuuskulttuurin heikentäjäksi teollisuusradiografiassa.[14]
Lähteet
- ↑ a b Markku Tapiovaara, Olavi Pukkila, Asko Miettinen: ”1”, Röntgensäteily diagnostiikassa, s. 13-40. Hämeenlinna: Karisto Oy:n kirjapaino, 2004. Suomi
- ↑ a b Helge Kragh: Kvanttisukupolvet, s. 50. Terra Cognita, 2002. ISBN 952-5202-53-4.
- ↑ a b STUK: Säteilyn käyttökohteita 27.4.2009. STUK. Viitattu 31.5.2011.
- ↑ a b Roobottom C, Mitchell G & Morgan-Hughes G: Radiation-reduction strategies in cardiac computed tomographic angiography 2010. Clinical Radiology. Viitattu 5.6.2011.
- ↑ Spiegel, Peter K (1995). "The first clinical X-ray made in America—100 years". American Journal of Roentgenology 164 (1): 241–243. Leesburg, VA: American Roentgen Ray Society. ISSN 1546-3141.
- ↑ Birmingham City Council: Major John Hall-Edwards Birmingham City Council. Viitattu 2.6.2011.
- ↑ Miller, A & McClurken, J: The Military and the X-Ray 2003. Mary Washington College. Viitattu 5.6.2011.
- ↑ Daniel Nolan: 100 years of X rays 11.3.1995. British Medical Journal. Viitattu 5.6.2011.
- ↑ What is Radiology? News Medical. Viitattu 5.6.2011.
- ↑ STUK: Röntgentutkimukset 8.9.2010. STUK. Viitattu 17.1.2011.
- ↑ SNM: What is Nucreal Medicine? SNM. Viitattu 31.5.2011.
- ↑ STUK: Eläinröntgentutkimukset 7.4.2009. STUK. Viitattu 27.2.2011.
- ↑ a b STUK: Säteilyn käyttö teollisuudessa 27.4.2009. STUK. Viitattu 17.1.2011. Suomi
- ↑ Bijun H- Ym.: Safety report series n. 13 1996. Radiation protection and safety in industrial radiography. Viitattu 5.6.2011. Suomi
