RÖNTGENOLOOGIA X-KIIRED AVASTAS 1895 a.oktoobri lõpus WÜRTZBURGI ÜLIKOOLI PROFESSOR WILHELM CONRAD RÖNTGEN

Transcript

1 RÖNTGENOLOOGIA X-KIIRED AVASTAS 1895 a.oktoobri lõpus WÜRTZBURGI ÜLIKOOLI PROFESSOR WILHELM CONRAD RÖNTGEN RÖNTGENKIIRGUS RÖNTGENAPARATUUR RÖNTGENUURINGUD KIIRGUSKAITSE TARTU ÜLIKOOLIS SAADI ESIMENE RÖNTGENIPILT 1896 a.jaanuaris RÖNTGENIKIIRED ON ELEKTROMAGNETILISED LAINED ( NAGU VALGUS-, SOOJUS- JA RAADIOLAINED ) LEVIMISKIIRUS C = 3 X 10 8 m/s LAINEPIKKUS λ = 10-9 m - nanomeeter 10-9, ängstrom Å RÖNTGENIKIIRED λ -ga 10-9 m (10 Å) KUNI m ( Å) SAGEDUS TÄISVÕNGETE ARV 1 sekundis 1 Hertz = 1 täisvõnge 1 s-s Sagedus Lainepikkus f = 5 Hz f = 5 MHz M = miljon RÖNTGENIKIIRED ELEKTROMAGNETILISTE LAINETE SPEKTER Lainelisust saab tõestada difraktsiooniga - lained saavad välja tuua vaid detaile, mis on suuremad lainepikkusest kasutatakse mikroskoopiliste struktuuride uurimisel Diagnostilises radioloogias pole röntgenkiirte lainelisus oluline Lainete üliväikeste mõõtmete tõttu võimegi rääkida kiirtest RÖNTGENIKIIRED LIIGUVAD ENERGIAKOGUMIKE -FOOTONITENA FOOTONI ENERGIA ON VÕRDELINE f -GA ( E = h x f E-energia joulides, h -Planck`i konstant ) DIAGNOSTILISES RADIOLOOGIAS ESINEVAD FOOTONENERGIAD 15 kev kev ( k =10 3 ) RÖNTGENIKIIRED VÕIVAD LÄBIDA KUDESID - NEIL ON ENERGIAT ROHKEM, KUI NÄHTAVAL VALGUSEL VÕI ULTRAVIOLETTKIIRTEL ENERGIAHULK ÜLETAB ELEKTRONIDE SIDUMISJÕUDE RÖNTGENKIIRE LIIKUMISTEEL VÕIVAD TEKKIDA MUUTUSED AATOMITE ELEKTRONSTRUKTUURIS JA KATKEDA MOLEKULIDEVAHELISED SIDEMED BIOLOOGILINE TOIME!!! 1

2 RÖNTGENITORU röntgenikiirte allikas VAAKUMTORU ELEKTROODID : KATOOD VOLFRAMTRAAT, seda kuumutatakse t o ca C PÖÖRD ANOOD (3000 P/MIN) - SULAMIST 3400 C VOLFRAM, VIIMASEL AJAL GRAFIIT HEA SOOJUSMAHUTAVUS 99% ENERGIAST MUUTUB SOOJUSEKS ELEKTRONIDE MASSILINE SUUNDUMINE KATOODILT (neg) ANOODILE (pos) SEDA SOODUSTAVAD : KÕRGEPINGE ALALISVOOL 15 kv Kv KATOODI JA ANOODI VAHEL TEKITAB ELEKTRONIDELE TÕMBEJÕU ANOODILE kv-sõltub elektronide kineetiline energia ja saadava röntgenkiirguse footonenergia KÕRGE t KATOODIL - elavdab aatomite liikumist, soodustab elektronide lahkumist anoodilt nõrgestades sidumisjõude - t -st sõltub katoodilt lahkuvate elektronide hulk ja saadav röntgenkiirguse hulk, t reguleeritakse katoodi küttevooluga ma VAAKUM (hõlbustab elektronide kadudeta liikumist katoodilt anoodile RÖNTGENIKIIRTE TEKE 1. PIDURDUSKIIRGUS ANOODIMATERJALIS KALDUB ELEKTRON TUUMA MÕJUL TEELT, PIDURDUB, ERITAB OSA OMA ENERGIAST RÖNTGENKIIRGUSENA SUUREMA KINEETILISE ENERGIAGA ELEKTRONID JÕUAVAD TUUMALE LÄHEMALE JA ANNAVAD SUUREMA ENERGIAGA KIIRGUSE 2. ISELOOMULIK KIIRGUS ca 1/4 RÖNTGENIKIIRGUSEST ELEKTRON PAISKAB ANOODI AATOMIST VÄLJA SEESMISE KIHI ELEKTRONI KAUGEMA KIHI ELEKTRON TÄIDAB AUGU KIHTIDE ENERGIAVAHE ERALDUB VAID ANTUD ELEMENDILE ISELOOMULIKU λ -ga ( ehk f-ga ehk footonenergiaga) KIIRGUSENA anoodi materjali aatomnumber z oluline RÖNTGENIKIIRED VÕIVAD... tekkiv kiirgus levib igas suunas DIAFRAGMA - piirab kiirgusvälja ja märgistab valgusväljaga 1. LÄBIDA KEHA KADUDETA - SATUB FILMILE, EKRAANILE 2. NEELDUDA KEHAS TÄIELIKULT VARJUSTUS PILDIL 3. OSALISELT NEELDUDA JA MUUTA LIIKUMISSUUNDA HAJUKIIRGUS S.O.COMPTONI EFEKT : 1. KUJUTIS HALVENEB 2. PERSONALI KIIRITUS 2

3 IONISEERIV KIIRGUS RÖNTGENKIIRED PÕHJUSTAVAD IONISATSIOONI - aatomist eraldub elektron(id) TEKKIV IOONIPAAR - ERALDUNUD ELEKTRON JA POSITIIVSE LAENGUGA AATOM ON KEEMILISELT REAKTIIVSED BIOEFEKT HAJUKIIRTE FILTER RÖNTGENOGRAAFIAL ESINEB ALATI HAJUKIIRGUS SEDA VÄHENDAB HAJUKIIRTE FILTER PLIILAMELLID SUUNDA MUUTNUD (HAJUNUD) KIIRED NEELDUVAD LAMELLIDES EKSPOSITSIOONI ( kv, mas ) KONTROLL KÕRGEPINGE GENERAATOR - TRANSFORMAATOR, TÜÜRITUNA JUHTEPULDIST KINDLUSTAB VAJALIKU KESTVUSEGA JA KV GA KÕRGEPINGE ÜLESVÕTTEAUTOMAATIKA KINDLUSTAB OPTIMAALSED kv, mas kv kiirguse footonenergia ( läbitungivusvõime ) mas kiirguse hulk RÖNTGENKUJUTISE TEKE ERINEVA SUURUSE JA TIHEDUSEGA KUDEDES ON KIIRGUS NEELDUMINE ERINEV KEHA LÄBINUD KIIRGUS ON HETEROGEENNE RÖNTGENKUJUTISE TEKE EKRAANIL - LÄBIVALGUSTUS E. FLUOROSKOOPIA KUJUTIS FLUORESTSEERIVAL (HELENDAVAL ) EKRAANIL SEDA HELEDAM, MIDA ROHKEM SATUB SELLELE RÖNTGENKIIRI ( VÄIKSEMA TIHEDUSEGA KUDE ON HELEDAM ) FLUOROSKOOPIA PIMENDATUD RUUMIS on tänaseks ajalugu TIHE KUDE ON EKRAANIL TUME - VARJUSTUS 3

4 RÖNTGENIAPARAAT- KAASAEGNE LÄBIVALGUSTUSAPARAAT ELEKTRONOPTILISE VÕIMENDIGA SÖÖGITORU, MAO, SOOLESTIKU LÄBIVALGUSTUS RINDKERE LÄBIVALGUSTUS RÖNTGENKUJUTISE TEKE FILMIL - RÖNTGENOGRAAFIA SARNASELT NÄHTAVALE VALGUSELE PÕHJUSTAB RÖNTGENKIIRGUS RÖNTGENFILMI TUMENEMISE ET VÄHENDADA KIIRGUSDOOSI: ON RÖNTGENFILM KAHEPOOLSE EMULSIOONIGA KASUTATAKSE TUGEVDUSEKRAANE (HELENDAVAD KIIRGUSE MÕJUL) VALGUSTUNDLIKUL FILMIL TEKIB NEGATIIVKUJUTIS - VARJUSTUS (TIHEDAM KUDE) ON HELEDAM ( võrdle fluoroskoopiaga! ) MÜELOGRAAFIA MENETLUS RADIOLOOGIA KUJUTISE LAHUTUSVÕIME RUUMILINE LAHUTUSVÕIME IDEAALNE KUJUTIS NÄHTAVAD ON VÄIKSED DETAILID! RÖNTGENFILMIL ON HEA RUUMILINE LAHUTUSVÕIME, KUI ON TEGEMIST SUURE ERINEVUSEGA KUDEDE TIHEDUSES NT. MAMMOGRAAFIAL VÕIB NÄHA MIKROKALTSIFIKAATE ca 0,1 mm, HÄSTI ON NÄHTAVAD VÄIKSED METALLITÜKID ORGANISMIS, KUID VÄIKSED METASTAASE ( nt. 2 4 mm ) KOPSUPILDIL EI ERISTA KONTRASTI LAHUTUSVÕIME IDEAALNE KUJUTIS NÄHTAVAD VÄIKSE TIHEDUSE (KONTRASTI) VAHEGA KOED! RÖNTGENPILDIL ON VÄIKE KONTRASTI ERALDUSVÕIME INIMSILM ERISTAB FILMIL VAID HALLSKAALA ASTET (HELEDUS- TUMEDUSASTET MUSTAST VALGENI ) HÄSTI ERISTUVAD : RINDKERE ÕHURIKKAD KOPSUD, LUUSTIK MINERAALIDERIKAS, TIHE LUUKUDE Organismis eristame 5 põhilist tihedust : õhk < rasv < pehme kude(vedelik) < luu <metall (kontrastaine) KÕHU NATIIV(KONTRASTAINETA)ÜLESVÕTE NÄHTAV SOOLEGAAS, LUUSTIK PARENHÜMATOOSSED ELUNDID JA PEHMED KOED ON RÖNTGENPILDIL VAEVU ERISTUVAD KÕHU NATIIVÜLESVÕTE LEID? 4

5 KÕHU NATIIVÜLESVÕTE LEID - VABA GAAS VALES KOHAS- DIAFRAGMAKAARE ALL S.T. KÕHUÕÕNES EHK INTRAPERITONEAALSELT PERFORATSIOON MAO-SOOLETRAKTIS RÖNTGENKONTRASTAINED SUURENDAVAD OLULISELT PEHMETE KUDEDE VAHELIST KONTRASTI JOODI SISALDAVAD K.A. VEESLAHUSTUVAD K.A. VERESOONTE, KUSETEEDE, SAPITEEDE, SEEDETRAKTI RÖ JA KT UURINGUD, MÜELOGRAAFIA LÜMFOGRAAFIA K.A. BAARIUMSULFAADI SUSPENSIOON SEEDETRAKTI UURIMISEKS ( OP-I JÄRGSELT VÕI LEKKE KAHTLUSEL VEESLAHUSTUV K.A.!!! ) INTRAVENOOSNE UROGRAAFIA 30 min.pilt HÜDRONEFROOS PAIS- PAREMAL TAKISTUS (KIVI) UREETRI ALAOSAS SÖÖGITORU,MAO JA KAKSTEIST- SÕRMIKSOOLE UURING PATSIENT LAMAB KÕHULI NORMLEID OHUD JOODI SISALDAVATE KONTRASTAINETE KASUTAMISEL ÜLITUNDLIKKUS JOODI SUHTES, RASEDUS, RASKE HÜPERTÜREOOS TOKSILISUS RASKE MAKSA- JA NEERUPUUDULIKKUS GEOMEETRILISED MOONUTUSED RÖNTGENKUJUTISEL RÖNTGENKUJUTIS - SKIALOOGILINE EHK VARIKUJUTIS ( NII NAGU VARI NT TÄNAVALAMBIST ) 2 D PILDIL VARJUD SUMMEERUVAD MITU OBJEKTI, KUID VAID 1 VARI (OBJEKTE ERALDI EI ERISTU ) NORMKUDEDE SUUMMATSIOON IMITEERIB NT. KOLLET KOPSUS RÖNTGENIAPARAAT ÜLESVÕTTEAPARAAT RINDKERE, LUU-LIIGES NATIIV-KONTRAST KÕHT, GI JA UROTRAKT OBJEKTI KUJU JA MÕÕTMED MOONDUVAD - SUURENDUS 5

6 RÖNTGENIAPARAAT RINDKERE ÜLESVÕTTEAPARAAT RÖNTGENIAPARAAT C-KAAREL ANGIOGRAAF SÜDAME JA VERESOONTE KONTRASTURINGUD MENETLUSRADIOLOOGIA DSA DIGITAALNE SUBTRAKTSIOON ANGIOGRAAFIA SAPITEEDE KONTRASTUURING PTC PERKUTAANNE TRANSHEPAATILINE KOLANGIOGRAAFIA KAELAARTERID A NATIIV B KONTRASTUURING C SUBTRAKTSIOON ( B A ) D - NEGATIIVPILT RÖNTGENIAPARAAT MAMMOGRAAF DIGITAALRADIOLOOGIA FILMI ASEMEL ON KASSETIS FOSFORPLAAT FOSFORKRISTALLID TALLETAVAD OSA RÖNTGENENERGIAST LUGEMISSEADMES LASERKIIRE MÕJUL - NÄHTAV VALGUS VALGUS MUUDETAKSE ELEKTRISIGNAALIKS ARVUTI KOOSTAB PILDI 6

7 DIGITAALRADIOLOOGIA IDEAALNE KUJUTIS PIKSELIT (PILDI ELEMENTI) EI ERISTA - SUUR MAATRIKS (TIHEDAM VÕRGUSTIK) SIIS NÄHAVÄIKSEMAD DETAILID - TÄNAPÄEVAL ISEGI 4096 X 4096 BITT DIGITAALSE INFORMATSIOONI ÜHIK, ARVU 2 ASTE, PILDIL HALL-SKAALA ASTMETE ARV DIGITAALNE INFO ARVUTI MÄLUS 1-te 0- de KOMBINATSIOONIDENA 4 bitti 16 astet maatriks 10 x 10 6 bitine ( 64 astet ) info arvutis DIGITAALRADIOLOOGIA EELISED TEHNILIST PRAAKI VÄHEM- IGA VÕTE ÕNNESTUB KAOB FOTOLABOR, KAOB RÖNTGENFILM KUJUTISE JÄRELTÖÖTLUSE VÕIMALUS - MUUTA TUMEDUST- HELEDUST - TEHA EKRAANILT MÕÕTMISI DIGITAALNE PILDIARHIIV VAJALIK PILT ON KIIRELT JA KERGESTI KÄTTESAADAV MAATRIKS VAID 10 X 10 PIKSELIT KUUBIKUD SUURED PILT KEHV TELERADIOLOOGIA KAUGUS POLE TAKISTUSINTERNETIPÕHISED LAHENDUSED PILT 2 BITINE VAID 4 HALLSKAALA ASTET MADAL KONTRASTI ERALDUSVÕIME FOSFORPLAADI LUGEJA RÖNTGENTORU RÖNTGENPILT - SUMMATSIOONKUJUTIS VIINAMARJAKOBAR KAASAEGNE RÖNTGENIKABINET KUIVPRINTER RADIOLOOG KIRJELDAB PILTI RINDKERE P-A ÜLESVÕTE UURITAKSE KAHES PROJEKTSIOONIS 2 D KUJUTIS (KAHEDIMENSIONAALNE EHK KAHEMÕÕTMELINE KÕRGUS, LAIUS) RINDKERE KÜLGÜLESVÕTE ENAMASTI VASEM SUMMATSIOONIPILT - KOLMAS MÕÕT SÜGAVUSPUUDUB 7

8 TOMOGRAAFIA PILDISTAMISEL LIIGUVAD RÖNTGENTORU JA FILMIKASSETT VASTASSUUNAS TERAV PILT SAADAKSE VAID SOOVITUD TASAPINNAST, LIIKUMITELJELT SUMMATSIOON KAOB TRAHHEA TU KIIRGUSE BIOLOOGILINE TOIME AATOMITE JA MOLEKULIDE IONISEERUMINE JA ERGASTUMINE, MOLEKULAARSETE SIDEMETE KATKEMINE, MOLEKULIDE STRUKTUURI MUUTUS SOMAATILINE ÄGE JA HILISMÕJU GENEETILINE TOIME (VÄÄRARENGUD JÄRGMISTEL PÕLVKONDADEL) POLE TEADA,KUI VÄIKESED DOOSID VÕIVAD JUBA PÕHJUSTADA BIOLOOGILISI MUUTUSI PATSIENDI DOOS RADIOLOOGILISTEL UURINGUTEL ON VÄGA VARIEERUV SÕLTUB : MILLIST FOOTONENERGIAT KASUTATAKSE (kv, ma,filter,ffd,hajukiirte filter) KUI TUNDLIK ON KIIRGUST REGISTREERIV SÜSTEEM (tundlikud filmid-ekraanid) ÜLESVÕTETE ARV, LÄBIVALGUSTUSE AEG UURITAVA ALA SUURUS (diafragmeerimine), PATSIENDI SUURUS, KUDEDE TIHEDUS JNE. PATSIENDI DOOS UURINGULE SUUNAB ARST UURINGUTE NÄIDUSTATUS!!! KAS UURINGUTULEMUS VÕIB MUUTA OLULISELT PATSIENDI KÄSITLEMIST? KAS SAMA INFO OLEKS KÄTTESAADAV ILMA IONISEERIVA KIIRGUSETA? (UH, MRT) KAS SAADAV KASU ÜLETAB VÕIMALIKU KAHJU VÕI RISKI? NT. MAMMOGRAAFIA ON PÕHIUURING RINNAVÄHI AVASTAMISEKS, SAMAS ON RISK RINNAVÄHI TEKKEKS MAMMOGRAAFIAL SAADAVAST KIIRGUSEST ca 1/ ALARA ( as low as reasonably achievable) PÕHIMÕTE PIISAVALT KVALITEETSE UURINGU SAAMISEKS KASUTADA MINIMAALSET KIIRGUSKOORMUST ANDVAID TÖÖREZHIIME PERSONALI KIIRGUSKAITSE LÄBIVALGUSTUS (MENETLUSRADIOLOOGIA,SEEDETRAKTI URINGUD JM) PATSIENDI HOIDMINE (TEADVUSETA VÕI RAHUTU PT.) PIIRDOOSID,DOSIMEETRILINE KONTROLL ÜLDPÕHIMÕTTED : DISTANTS AEG KAITSEVAHENDID RADIOLOOGILISE KUJUTISE TÕLGENDAMINE TÕLGENDAMISE USALDUSVÄÄRSUS SÕLTUB : OBJEKT TEHNIKA TÕLGENDAJA 8

9 Pildiinformatsiooni leidmine Haigustunnuse leidmine kujutise kvaliteet ja haigustunnuse signaali intensiivsuse erinevus foonist S/N ratio Lahutusvõime Kontrastus Pildistamisobjekt pildistamistehnika Haigustunnuse tõlgendamine haigusena teadmised, kogemus, vaatamistehnika, -aeg, -valgustingimused, hindaja erksus, väsimus, nägemisteravus Kudede kontrastsus, objekti liikumine, suurus, kuju ja ümbrus 9