Was ist Strahlung?

Was haben Sonne, Atomreaktoren, Mikrowellen, Radioantennen, Röntgengeräte und Stromleitungen gemeinsam?

Sie alle produzieren Strahlung.

Strahlung tritt auf, wenn Energie, die von einem Körper emittiert wird, in einer geraden Linie durch ein Material oder durch den Raum fließt.

Ionisierende und nichtionisierende Strahlung

Strahlung kann entweder ionisierend oder nichtionisierend sein.

Nichtionisierende Strahlung ist eine Strahlung niedrigerer Energie, die aus dem unteren Teil des elektromagnetischen Spektrums kommt.

Es wird nicht ionisierend genannt, weil es nicht genug Energie hat, um ein Elektron vollständig von einem Atom oder Molekül zu entfernen.

Beispiele für nichtionisierende Strahlung umfassen sichtbares Licht, Infrarotlicht, Mikrowellenstrahlung, Radiowellen und langwellige oder niederfrequente Strahlung.

Ionisierende Strahlung hat genug Energie, um Ionisation durchzuführen, was bedeutet, dass sie Elektronen von Atomen oder Molekülen ablösen kann. Ionisierende Strahlung kommt sowohl von subatomaren Teilchen als auch vom kurzwelligeren Teil des elektromagnetischen Spektrums.

Beispiele umfassen ultraviolette (UV) -Strahlung, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen aus dem elektromagnetischen Spektrum und subatomare Teilchen wie Alphateilchen, Betateilchen und Neutronen. Subatomare Teilchen werden gewöhnlich emittiert, wenn ein Atom zerfällt und Protonen, Neutronen, Elektronen oder deren Antiteilchen verliert.

Kurz gesagt, die "Strahlung", die man bei CT-Scans und Röntgenstrahlen denkt, ist ionisierte Strahlung.

Ist Strahlung gefährlich?

Hohe Strahlungswerte können für Menschen gefährlich sein, aber niedrige Strahlungswerte sind überall vorhanden und beeinträchtigen die menschliche Gesundheit nicht.

Einige Arten von Strahlung sind gefährlicher als andere. Ionisierende Strahlung ist gefährlicher als nichtionisierende Strahlung.

Je mehr ionisierende Strahlung Menschen ausgesetzt sind, desto gefährlicher ist sie.

Wie wird Strahlung in der medizinischen Bildgebung eingesetzt?

Im Gesundheitswesen wird die Radiologie zur Diagnose von Krankheiten mittels bildgebender Strahlungstechnologien eingesetzt. In diesem Abschnitt werden wir einige der gebräuchlichen Techniken betrachten.

Die projektive Radiographie liefert ein Bild eines Körperteils. Techniken umfassen Röntgenstrahlen, Fluoroskopie, Computertomographie (CT) Scans, Ultraschall und Magnetresonanztomographie (MRI).

Röntgen

Die Röntgenstrahlung wird durch einen Teil des Körpers geleitet, der einen Teil der Strahlung absorbiert. Hartes Gewebe wie Knochen absorbiert mehr Strahlung als weiches Gewebe wie Muskeln. Die nicht absorbierten Röntgenstrahlen passieren den Körper und belichten den fotografischen Film auf der anderen Seite des Körpers, wodurch ein Schatteneffekt entsteht. Verschiedene Körperteile benötigen unterschiedliche Röntgenstärken. Diese Art von Röntgen wird häufig für die Brust, in der Mammographie und von Zahnärzten verwendet.

Fluoroskopie

Die Fluoroskopie verwendet Röntgenstrahlen und Kontrastmittel, normalerweise Jod oder Barium, um ein bewegtes Bild dessen zu erhalten, was im Körper geschieht. Beispiele sind die Angiographie zur Betrachtung des kardiovaskulären Systems und die gastrointestinale Durchleuchtung, die es Ärzten ermöglicht, den Magen-Darm-Trakt zu sehen.

CT-Scan

Ein CT-Scan verwendet Röntgenstrahlen und Computer, um Schichten von weichem und hartem Gewebe zu zeigen. Kontrastmittel werden oft verwendet. CT-Scans ermöglichen eine 3D-Rekonstruktion eines Körperteils. Die Verwendung von CT-Scans beinhaltet die Suche nach einer Blutung im Gehirn und die Überprüfung auf Blinddarmentzündung im Bauch, unter vielen anderen.

Ultraschall

Ultraschall verwendet hochfrequente Schallwellen, um Weichteile im Körper zu sehen. Schallwellen erzeugen keine ionisierende oder potentiell schädliche Strahlung, die vom Körper absorbiert werden kann. Ultraschall kann Bilder in Echtzeit zeigen und seine Verwendung wird allmählich erweitert. Ärzte verwenden es immer öfter am Krankenbett, um bei einem Verfahren wie der Entfernung von Flüssigkeit aus den Lungen, bekannt als Pleuraerguss, zu helfen oder um einen Riss in der Rotatorenmanschette der Schulter zu beurteilen.

Magnetresonanztomographie (MRT)

Die Magnetresonanztomographie (MRT) verwendet starke Magnetfelder und ein Funksignal, um hochwertige 3D-Bilder des Körpers aufzunehmen. Der Patient muss für eine lange Zeit sehr ruhig in einer leicht geräuschvollen Röhre liegen, was unangenehm sein kann, aber der Scan liefert hervorragende Bilder von Weichgewebe. MRTs verwenden keine schädigende ionisierende Strahlung, nur starke Magnetfelder und nichtionisierende Radiofrequenzen. Die MRT liefert qualitativ hochwertige Bilder von Muskeln, Sehnen und Bändern und ist beispielsweise bei der Diagnose von Schulterverletzungen nützlich. Im Gehirn kann es zwischen einem Tumor und einem Aneurysma unterscheiden.

DEXA-Scan

Dual-Energie-Röntgenabsorptiometrie (DEXA oder Knochendichtemessung) wird verwendet, um auf Osteoporose zu testen. DEXA-Scans verwenden zwei schmale Röntgenstrahlen, um die Dichte des Knochens zu ermitteln. Es werden keine Bilder des Knochens erzeugt und daher wird dieser Scan nicht als Projektionsradiographie betrachtet.

PET-Scan

Ein Positronen-Emissions-Tomographie (PET) -Scan ist eine bildgebende Technik der Nuklearmedizin, die ein radioaktives Kontrastmittel oder Tracer benötigt, um in den Körper injiziert zu werden. Dieser Tracer zerfällt radioaktiv im Körper und emittiert Positronpartikel. Diese Partikel werden vom PET-Scanner aufgenommen, und dann wird ein Computer verwendet, um 3D-Bilder zu rekonstruieren.

Ein PET-Scan erkennt chemische Aktivität im Körper und ist nützlich bei der Überwachung einer Vielzahl von Krebsarten. Es kann auch den Blutfluss im Herzen hervorheben und Informationen über neurologische Erkrankungen wie Alzheimer und Krampfanfälle geben.

Wie wird Strahlung in der medizinischen Behandlung eingesetzt?

Viele der bildgebenden Verfahren, die wir gerade gesehen haben, werden sowohl in der Behandlung als auch in der Diagnose verwendet.

Ultraschall und Röntgenstrahlen können verwendet werden, um Biopsieverfahren zu führen, und Ultraschall wird verwendet, um Nierensteine ​​aufzubrechen, wodurch sie leichter passieren können.

Strahlentherapie

Wenn Strahlung für die Behandlung und Bildgebung verwendet wird, wird dies als Nuklearmedizin bezeichnet, und wenn es in der Behandlung verwendet wird, wird dies als Strahlentherapie bezeichnet.

Die Strahlentherapie verwendet spezielle Arzneimittel, sogenannte Radiopharmazeutika.

Diese Radiopharmazeutika haben Atome mit einem instabilen Kern, was bedeutet, dass sie Strahlung emittieren können.

In der Strahlentherapie verwenden Ärzte diese radioaktiven Partikel zur Behandlung von Krankheiten wie Krebs, koronarer Herzkrankheit, Trigeminusneuralgie, schwerer Schilddrüsenerkrankung und zur Vorbereitung des Körpers auf Knochenmarktransplantationen.

Wie hilft Strahlung bei der Krebstherapie?

Manchmal kann die Bestrahlung Krebspatienten helfen, die nicht in der Lage sind, eine Operation zu haben, sie kann neben der Operation verwendet werden, oder sie kann Patienten helfen, Symptome zu behandeln.

Bei der Strahlentherapie wird die DNA der Krebszellen so geschädigt, dass sie absterben und sich nicht vermehren können.

Ein Strahl von Strahlung wird sorgfältig auf die bösartigen Krebszellen gerichtet. Ziel ist es, die Atome, aus denen die DNA-Kette besteht, zu ionisieren oder zu schädigen.

Dies tötet die Krebszellen oder verlangsamt ihr Wachstum.

Strahlentherapie ist schmerzlos, aber der Körper kann Strahlung während der Behandlung absorbieren, und dies kann Nebenwirkungen verursachen. Häufige Nebenwirkungen sind Hautschäden, Haarausfall, Trockenheit der Speichel- und Schweißdrüsen, Schwellungen, Müdigkeit, Unfruchtbarkeit, Fibrose und sekundäre Krebserkrankungen.

Was von der Strahlentherapie zu erwarten ist

Die Strahlenerfahrung eines Patienten hängt von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich der Art des Krebses und des Ortes, an dem er sich befindet. Eine Strahlenbehandlung für zum Beispiel einen Esophageal-Krebs kann für den Patienten unangenehm sein, weil er das Essen schwierig machen kann.

Der Arzt und der Patient setzen sich zusammen und schauen gemeinsam auf alle Optionen auf dem Tisch, um gemeinsam eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Andere Arten der Strahlentherapie umfassen das Schlucken eines radioaktiven Isotops als eine Flüssigkeit oder eine Kapsel, beispielsweise um Schilddrüsenkrebs zu behandeln oder radioaktive Isotope in die Räume in der Nähe des beschädigten Körperteils zu injizieren. Radioaktives Jod wird oft zur Behandlung von Schilddrüsenkrebs gegeben.

Forscher suchen nach Möglichkeiten, die Strahlentherapie zu verbessern, insbesondere durch gezieltere Behandlungen, die Krebszellen gezielt schädigen können und dabei gesunde Zellen schonen.