ELEMENTÄR RÖNTGENFYSIK
HISTORIK
Wilhelm Conrad Röntgen upptäckte 1895: ”X-Strahlen”. Nobelpriset i fysik 1901.
FAKTA OM RÖNTGENSTRÅLNING
• Osynlig
• Saknar elektrisk laddning
• Svärtar film
• Har biologiska verkningar
•
•
•
•
•
•
Färdas rätlinjigt med ljusets hastighet
Ger fluorescens
Har joniserande egenskaper
Genomtränger alla materia och
försvagas samtidigt
Uppstår i alla ämnen vid uppbromsning av fria elektroner
Kan, liksom ljus, betraktas antingen som partiklar eller som elektromagnetisk rörelse
Röntgenröret (fig 1)
Enligt den elektromagnetiska teorin avger elektriskt laddade partiklar strålning när de utsätts
för positiv eller negativ acceleration (decceleration). När snabba elektroner stöter på ett
material, bromsas de kraftigt och sänder då ut strålning, röntgenstrålar. Denna process
utnyttjas i röntgenröret.
Enkelt uttryckt är röntgenröret ett lufttomt glasrör med en insmält elektrod i vardera ändan,
katoden (negativ) och anoden (positiv). Katoden är en vanlig glödtråd av wolfram, som värms
upp tills den blir vitglödgande och det uppstår en ström av elektroner mot anoden. När de
snabba elektronerna från katoden stöter mot anoden bromsas de snabbt och rörelseenergin
övergår i andra energiformer. En del av energin återutsänds från anoden i form av
röntgenstrålning.
I praktiken placeras en absorbator (filter) i strålgången för att minska den oönskade
lågenergistrålningen. När filtreringen ökas blir strålningsenergin lägre, men fotonernas
medelenergi och strålningens penetrationsförmåga (eller hårdhet) blir större.
Rörspänning (kV) bestämmer
STRÅLNINGENS KVALITET
Rörström (styrka) (mA) bestämmer
STRÅLNINGEN KVANTITET
Rörström + exponeringstid (mAs) bestämmer FILMENS SVÄRTNING
Primärstrålning är bildgivande
Sekundärstrålning ger distorsion av bilden:
Sekundärstrålningen minskas genom:
Minskad kontrast
Minskad skärpa
Bländare (primära och sekundära), små
fält (små exponerade områden)
Kompression av objektet,
mindre bestrålad volym
Raster, absorberar spridd strålning
innan den når filmen
ATTENUERING
Röntgenstrålarna ligger inom det elektromagnetiska spektret. Vid de energier, som användes
Inom medicinsk radiologi absorberas en del av strålningen i vävnader, en del böjer av från
den ursprungliga strålriktningen medan några bara passerar rakt genom.
Bilden på röntgenfilmen är en avbildning av objektets, d v s patientens varierande
”genomskinlighet” för röntgenstrålning. Röntgenstrålarna attenueras (försvagas, utspädes eller
reduceras) när de passerar genom patienten.
ATTENUERING = reduktion av strålarnas intensitet vid passage genom materia beroende på
deflektion och absorption.
Attenueringen är beroende på: Röntgenstrålarnas HÅRDHET (rörspänning, kV)
Patientens fysiska och kemiska sammansättning:
TÄTHET – ATOMNUMMER – KONCENTRATION (e¯/g)
Röntgenstrålarna svärtar emulsionen på vanlig fotografisk film. I praktiken (delvis för att
minska stråldosen till patienten) läggs röntgenfilmen i en ljustät kassett mellan 2
fluorescerande förstärkningsskärmar, som vid bestrålning sänder ut vanligt ljus för att öka den
fotografiska effekten med röntgenstrålar.
PROJEKTIONER
PA (postero-anterior) strålriktning innebär att strålningen kommer in från ryggen, passerar
genom kroppen och kommer ut på buksidan. Röntgenfilmen är då placerad på patientens
framsida (standard vid lungröntgenundersökning).
AP (antero-posterior) strålriktning innebär att strålningen kommer in från buksidan, passerar
genom kroppen och kommer ut på ryggsidan. Röntgenfilmen är då placerad bakom patienten.
Frontal projektion kan innebära både PA- och AP-strålriktning.
Bilden på röntgenfilmen är 2 dimensionell så att alla strukturer längs strålriktningen genom
kroppen projiceras ovanpå varandra. Två projektioner (helst vinkelräta mot varandra) är
nödvändiga för att en 3-dimensionell bedömning skall kunna göras.
Det vanligaste är också 2 projektioner vinkelräta mot varandra, t ex lungor: Frontal PA + rak
sida (lateral).
Ibland kan det vara nödvändigt med andra projektioner (s k vridningsbilder) för att undgå
överprojektioner, exempelvis vid gastrointestinala undersökningar, lungförändringar i
förhållande till revben, lednära frakturer, ansiktsskelett.
För att säkert kunna upptäcka gas/vätske-nivåer kan undersökning med horisontell
strålriktning bli nödvändig (tänk på ytan i ett vattenglas).
KONVENTIONELL TOMOGRAFI (fig 2)
Denna undersökningsteknik ”suddar ut” strukturerna framför och bakom de önskade
undersökningsplanet, som kommer att ligga i fokus. Tekniken är i korthet att röntgenrör och
film rör sig synkront genom det önskade området, det tomografiska snittet. Tjockleken kan
variera från 1 till 30 mm (vid snitt över 10 mm talar man ofta om zonografi istället för
tomografi). Datortomografi ersätter mycket av den konventionella tomogramfin.
RÖNTGENKONTRASTMEDEL
Röntgenkontrastmedel synliggör strukturer eller patologiska processer, som annars inte kan
ses radiologiskt.
Negativa röntgenkontrastmedel:
Luft, O2, N2O, CO2
Positiva röntgenkontrasmedel:
Bariumsulfat
Jodhaltiga, vattenlösliga kontrastmedel
Icke vattenlösliga (lymfografi, bronchografi)
Vattenlösliga:Utsöndring via njurar (urografi, angiografi, datortomografi, myelografi)
Utsöndring via lever (cholecystografi, cholegrafi)
TOXICITET
Lätta biverkningar: Värmekänsla, illamående, klåda, urticaria
Allvarliga biverkningar:
• Allergiska: Bronchospasm, ödem, cirkulationskollaps
• Cardiovaskulära: Blodtrycksfall, arytmier, infarkt, lungödem
• Centrala nervsystemet: Huvudvärk, kramper