Co mają wspólnego słońce, reaktory jądrowe, kuchenki mikrofalowe, anteny radiowe, urządzenia rentgenowskie i linie energetyczne?
Wszystkie produkują promieniowanie.
Promieniowanie występuje, gdy energia emitowana przez jedno ciało przemieszcza się w linii prostej przez materiał lub przestrzeń.
Promieniowanie jonizujące i niejonizujące
Promieniowanie może być jonizujące lub niejonizujące.
Promieniowanie niejonizujące to niższe promieniowanie energii, które pochodzi z dolnej części widma elektromagnetycznego.
Nazywa się to niejonizacją, ponieważ nie ma wystarczającej energii, by całkowicie usunąć elektron z atomu lub cząsteczki.
Przykłady promieniowania niejonizującego obejmują światło widzialne, światło podczerwone, promieniowanie mikrofalowe, fale radiowe i promieniowanie długofalowe lub o niskiej częstotliwości.
Promieniowanie jonizujące ma wystarczającą energię do przeprowadzenia jonizacji, co oznacza, że może oddzielić elektrony od atomów lub cząsteczek. Promieniowanie jonizujące pochodzi zarówno z cząstek subatomowych, jak iz części o mniejszej długości fali widma elektromagnetycznego.
Przykłady obejmują promieniowanie ultrafioletowe (UV), promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma z widma elektromagnetycznego oraz cząstek subatomowych, takich jak cząstki alfa, cząstki beta i neutrony. Cząstki subatomowe są zwykle emitowane, gdy atom rozpada się i traci protony, neutrony, elektrony lub ich antycząsteczki.
W skrócie, «promieniowanie», o którym się myśli z tomografią komputerową i promieniowaniem rentgenowskim, to zjonizowane promieniowanie.
Czy promieniowanie jest niebezpieczne?
Wysoki poziom promieniowania może być niebezpieczny dla ludzi, ale niski poziom promieniowania jest wszędzie i nie ma wpływu na ludzkie zdrowie.
Niektóre rodzaje promieniowania są bardziej niebezpieczne niż inne. Promieniowanie jonizujące jest bardziej niebezpieczne niż promieniowanie niejonizujące.
Im więcej osób narażonych jest na promieniowanie jonizujące, tym jest ono bardziej niebezpieczne.
W jaki sposób promieniowanie stosowane jest w obrazowaniu medycznym?
W opiece zdrowotnej radiologia służy do diagnozowania chorób za pomocą technologii obrazowania opartej na napromieniowaniu. W tej sekcji przyjrzymy się kilku typowym technikom.
Radiografia projekcyjna zapewnia obraz części ciała. Techniki obejmują zdjęcia rentgenowskie, fluoroskopię, tomografię komputerową (CT), ultrasonografię i obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI).
RTG
Promieniowanie rentgenowskie jest kierowane przez część ciała, która absorbuje część promieniowania. Twarda tkanka, taka jak kość, pochłania więcej promieniowania niż tkanka miękka, taka jak mięśnie. Promienie rentgenowskie, które nie są zaabsorbowane, przechodzą przez ciało i eksponują kliszę fotograficzną po drugiej stronie ciała, tworząc efekt cienia. Różne części ciała będą potrzebowały różnych mocy promieniowania rentgenowskiego. Ten rodzaj prześwietlenia jest powszechnie stosowany w klatce piersiowej, w mammografii i przez dentystów.
Fluoroskopia
Fluoroskopia wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie i materiał kontrastowy, zwykle jod lub bar, aby uzyskać ruchomy obraz tego, co dzieje się wewnątrz ciała. Przykładami są: angiografia, oglądanie układu sercowo-naczyniowego i fluoroskopia żołądkowo-jelitowa, która pozwala lekarzom zobaczyć przewód pokarmowy.
Tomografia komputerowa
Skan CT wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie i komputery, aby pokazać plastry miękkich i twardych tkanek. Środki kontrastowe są często używane. Skany CT dają rekonstrukcję 3D części ciała. Zastosowania tomografii komputerowej obejmują szukanie krwawienia w mózgu i sprawdzanie zapalenia wyrostka robaczkowego w jamie brzusznej i wielu innych.
Ultradźwięk
Ultradźwięki wykorzystują fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości, aby zobaczyć miękkie tkanki wewnątrz ciała. Fale dźwiękowe nie wytwarzają promieniowania jonizującego ani potencjalnie szkodliwego, które może zostać zaabsorbowane przez organizm. Ultradźwięki mogą wyświetlać obrazy w czasie rzeczywistym, a ich wykorzystanie stopniowo się rozszerza. Lekarze stosują go coraz częściej przy łóżku pacjenta, aby pomóc w procedurze, takiej jak usuwanie płynu z płuc, znanego jako wysięk opłucnowy, lub w ocenie łzy w mankiecie rotatorów barku.
Rezonans magnetyczny (MRI)
Rezonans magnetyczny (MRI) wykorzystuje silne pola magnetyczne i sygnał radiowy do wykonania wysokiej jakości trójwymiarowych obrazów ciała. Pacjent musi leżeć bardzo spokojnie w łagodnie hałaśliwej probówce przez długi czas, co może być niewygodne, ale skan zapewnia doskonałe obrazy tkanki miękkiej. MRI nie wykorzystują szkodliwego promieniowania jonizującego, tylko silne pola magnetyczne i niejonizujące częstotliwości radiowe. MRI zapewnia wysokiej jakości obrazy mięśni, ścięgien i więzadeł i jest użyteczny na przykład w diagnozowaniu urazów ramion. W mózgu może odróżnić guz od tętniaka.
Skanowanie DEXA
Absorpcjometria rentgenowska o podwójnej energii (DEXA lub densytometria kości) służy do badania osteoporozy. Skany DEXA wykorzystują dwie wąskie promienie rentgenowskie do wykrycia gęstości kości. Żadne obrazy kości nie są tworzone, więc skan ten nie jest uważany za radiogram projekcyjny.
Skanowanie zwierzęcia
Skanowanie pozytronowej tomografii emisyjnej (PET) jest techniką obrazowania w medycynie nuklearnej, która wymaga wstrzyknięcia radioaktywnego środka kontrastowego lub znacznika do organizmu. Ten znacznik promieniotwórczo rozpada się w ciele i emituje cząstki pozytonu. Te cząstki są zbierane przez skaner PET, a następnie komputer jest używany do rekonstrukcji obrazów 3D.
Badanie PET wykrywa aktywność chemiczną w ciele i jest użyteczne w monitorowaniu różnych nowotworów. Może również uwypuklić przepływ krwi w sercu i może dostarczyć informacji o stanach neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera i napady padaczkowe.
W jaki sposób promieniowanie stosowane jest w leczeniu?
Wiele z technik obrazowania, które właśnie widzieliśmy, stosuje się zarówno w leczeniu, jak i diagnozie.
Ultradźwięki i promienie rentgenowskie mogą być wykorzystywane do prowadzenia procedur biopsji, a ultradźwięki są używane do rozbijania kamieni nerkowych, dzięki czemu łatwiej je przejść.
Radioterapia
Kiedy promieniowanie jest stosowane w leczeniu i obrazowaniu, nazywa się to medycyną nuklearną, a gdy jest stosowane w leczeniu, nazywa się to radioterapią.
Radioterapia wykorzystuje specjalne leki o nazwie radiofarmaceutyki.
Te radiofarmaceutyki mają atomy z niestabilnym jądrem, co oznacza, że mogą emitować promieniowanie.
W radioterapii lekarze stosują te radioaktywne cząsteczki w leczeniu chorób takich jak rak, choroba wieńcowa, nerwoból nerwu trójdzielnego, ciężka choroba tarczycy i przygotowanie organizmu do przeszczepu szpiku kostnego.
W jaki sposób promieniowanie pomaga w leczeniu raka?
Czasami promieniowanie może pomóc pacjentom chorym na raka, którzy nie są w stanie wykonać zabiegu chirurgicznego, może być stosowane równolegle z zabiegami chirurgicznymi lub może pomóc pacjentom w radzeniu sobie z objawami.
Radioterapia działa poprzez uszkadzanie DNA komórek nowotworowych tak, że umierają i nie mogą się rozmnażać.
Strumień promieniowania jest ostrożnie kierowany w stronę złośliwych komórek nowotworowych. Celem jest jonizacja lub uszkodzenie atomów tworzących łańcuch DNA.
To zabija komórki rakowe lub spowalnia ich wzrost.
Radioterapia jest bezbolesna, ale organizm może absorbować promieniowanie podczas leczenia, co może powodować działania niepożądane. Częste działania niepożądane obejmują uszkodzenie skóry, utratę włosów, suchość ślinianek i gruczołów potowych, obrzęk, zmęczenie, niepłodność, zwłóknienie i wtórne nowotwory.
Czego można oczekiwać od radioterapii
Doświadczenie pacjenta związane z promieniowaniem zależy od wielu czynników, w tym od rodzaju nowotworu i od tego, gdzie się ono znajduje. Na przykład radioterapia w przypadku raka przełyku może być nieprzyjemna dla pacjenta, ponieważ może utrudniać jedzenie.
Lekarz i pacjent usiądą i spojrzą razem na wszystkie opcje na stole, aby wspólnie podjąć świadomą decyzję.
Inne rodzaje radioterapii obejmują połykanie radioaktywnego izotopu jako cieczy lub kapsułki, na przykład w celu leczenia raka tarczycy lub wstrzykiwania radioaktywnych izotopów do przestrzeni w pobliżu uszkodzonej części ciała. Jod radioaktywny jest często podawany w leczeniu raka tarczycy.
Naukowcy poszukują sposobów poprawy radioterapii, a w szczególności bardziej selektywnych metod leczenia, które mogą szczególnie uszkadzać komórki nowotworowe, jednocześnie oszczędzając zdrowe komórki.
Nowe badania i perspektywy na rok 2024
W 2024 roku możemy zaobserwować znaczące postępy w zrozumieniu promieniowania i jego wpływu na zdrowie. Ostatnie badania wykazały, że narażenie na niskie poziomy promieniowania, na przykład w wyniku regularnych badań obrazowych, nie wiąże się z istotnym ryzykiem dla zdrowia, co sprzyja rozwojowi technologii medycznych.
Nowe techniki radioterapii, takie jak terapia protonowa, stają się coraz bardziej dostępne i oferują bardziej precyzyjne podejście do leczenia nowotworów, minimalizując uszkodzenia zdrowych tkanek. Dodatkowo, badania nad zastosowaniem nanocząsteczek w radioterapii mogą otworzyć nowe możliwości w skutecznym zwalczaniu nowotworów.
Warto również zwrócić uwagę na postępy w zakresie diagnostyki obrazowej, gdzie rozwój sztucznej inteligencji pozwala na bardziej precyzyjne analizy obrazów, co może przyspieszyć diagnozy i zwiększyć ich dokładność.
Podsumowując, promieniowanie staje się kluczowym elementem nowoczesnej medycyny, a jego odpowiednie wykorzystanie może przynieść korzyści zarówno w diagnostyce, jak i terapii nowotworowej. W miarę jak technologia się rozwija, możemy oczekiwać jeszcze bardziej zaawansowanych metod, które poprawią jakość życia pacjentów.
