Notkun geislunar í læknisfræði

Geislun og jónun
Geislun er kölluð jónandi þegar hún hefur nógu mikla orku til að breyta sameindum í líkamanum. Jónandi geislun veldur efnafræðilegum breytingum sem geta skaðað líkama okkar. Við jónun er rafeind fjarlægð frá sameind, sem verður við það rafhlaðin. Dæmi um slíka geislun er röntgengeislun og gammageislun. Dæmi um geislun sem er ekki jónandi eru örbylgjur (t.d. frá örbylgjuofni), útfjólublá geislun (t.d. frá sólinni) og venjulegt ljós.

Geislun frá náttúrulegu umhverfi okkar (náttúrugeislun) berst utan úr himingeimnum, frá geislavirkum efnum í jarðvegi, bergi og byggingarefnum, frá geisla virkum efnum í eigin líkama og frá geislavirkum loft tegundum við innöndun

Geislun af völdum manna berst frá jónandi geislun við heilsugæslu, svo sem röntgenmyndun með rönt gentækjum (á meðan kveikt er á þeim), geislavirkum efnum vegna vinnu á rannsóknastofum og þegar sjúklingar fá geislavirk efni vegna greiningar eða lækningar. Einnig berst hún frá kjarnorkuslysum, kjarnorku sprengingum, úrgangsefnum frá kjarnorkuiðnaði og frá iðnaði og iðnvarningi.

Ekki má gleymast að jónandi geislun er hluti af eðlilegu umhverfi mannsins. Svo hefur alltaf verið. Sú jónandi geislun sem allir verða fyrir er oft kölluð grunngeislun. Meginuppistaða hennar er fyrrnefnd náttúruleg geislun. Að auki bætist við geislun af völdum geislavirkra efna sem eru í umhverfi okkar af manna völdum, en sú viðbótargeislun er oftast hlutfallslega lítil.

Grunngeislun er breytileg frá einum stað til annars. Hér á landi er hún mjög lítil og ræður þar mestu gerð bergs og jarðvegs. Íslenskt berg er mjög snautt af geislavirkum efnum. Þegar áhrif geislunar frá ýmsum þáttum í umhverfi okkar (á vinnustað eða annars staðar) eru metin, þá er hollt að hafa í huga samanburð við áhrif geislunar frá náttúrulegu umhverfi okkar.

Röntgengreining
Það var Wilhelm Conrad Röntgen, þýskur eðlisfræðiprófessor, sem uppgötvaði röntgengeisla fyrstur manna þann 8. nóvember 1895 og tók fyrstu röntgenmyndina af hendi konu sinnar.

Árið 1995 var þess minnst að ein öld var liðin frá því að Wilhelm Conrad Röntgen tók fyrstu röntgenmyndina, af hendi konu sinnar. Tæknin hefur mikið breyst síðan.

Röntgenlampi er lofttæmt glerhylki með tveimur rafskautum. Í öðru þeirra er glóðarþráður tengdur við rafmagn (sjálfstæðan aflgjafa). Þegar straumur kemur á þráðinn hitnar hann og byrjar að glóa. Við það losna rafeindir af ystu hvelum málmatómanna í þræðinum. Þegar sett er mjög há spenna yfir skaut röntgenlampans hraðar straumur rafeinda sér yfir á hitt rafskautið. Er rafeindirnar rekast á það stöðvast þær skyndilega. Þá verður til svokölluð "bremsugeislun". Aðeins 1% af orku rafeindanna breytist í röntgengeislun en 99% breytist í hita. Magn röntgengeisla sem verður til með þessum hætti fer eftir því hve mikið af rafeindum losnar frá glóðarþræðinum. Með því að auka strauminn í gegnum glóðarþráðinn er hægt að auka magn rafeinda sem falla á rafskautið. Eftir því sem hærri spenna er notuð, þeim mun orkuríkari verða röntgengeislarnir og geta þá náð í gegnum þykkari efni.

Röntgengeislar eru notaðir til þess að búa til myndir af innviðum líkamans til sjúkdómsgreininga. Líkaminn er byggður upp af mismunandi þykkum og þéttum vefjum sem eru mismunandi gegnsæir við geislun. Mun minna af geislum kemst í gegnum bein en vöðva og því verður svæði undir beinum ljóst á röngenmynd en dökkt undir mjúkum vefjum.

Í hefðbundinni röntgenmyndatöku er röntgengeisli sendur í gegnum það svæði líkamans sem skoða þarf. Geislinn fellur síðan á filmu í sérstöku filmuhylki og eftir að filman hefur verið framkölluð er röntgenmyndin tilbúin.

Í annarri tegund röntgenrannsóknar, skyggningu, fer geislinn í gegnum likamann og lendir á búnaði sem kallaður er skyggnimagnari. Hann magnar myndmerkið og sýnir lifandi mynd á sjónvarpsskjá. Í skyggningu er hægt að fylgjast meö hreyfingum líffæra, t.d. hjarta og líffæra í kviðarholi.

Mun nákvæmari myndatöku af innviðum líkamans er hægt að fá með tölvusneiðmyndatækjum. Þá er rönt genlampanum snúið umhverfis sjúkling og geislinn fellur á sérstaka geislanema á bak við sjúklinginn. Upplýsingar um geislunina eru færðar í tölvu sem sér um að búa til mynd fyrir hvern hring. hannig fæst tölvusneið mynd af líkamanum. Þessi rannsóknartækni hefur þróast mjög hratt undanfarin ár. Á tölvusneiðmyndum er einnig hægt að sjá mun nákvæmar en ella legu, stærð og lögun æxla, en geislaskammtar eru hærri við sneið myndatökur en venjulegar röntgenmyndatökur.

Við röntgenmyndgerð eru það röngentæknar sem stjórna röntgenbúnaðinum. Þeir velja rétt svæði á líkamanum og stöðu hans fyrir hverja rannsókn, en um leið gæta þeir þess að geislaskammtur sjúklings við myndatökuna verði eins lítill og frekast er unnt. Sér staklega er mikilvægt að takmarka geislaða svæðið.

Röntgenlæknar eru menntaðir til þess að túlka röntgenrannsóknir og aðstoða aðra lækna við sjúkdóms greiningar.

Röntgenmyndir af útlimum, svo sem framhandlegg, fótlegg, af lungum og tönnum eru algengastar þeirra röntgenrannsókna sem fram fara hérlendis. Við rannsóknirnar þarf hlutfallslega litla geislun.

Við rannsóknir á kviðarholslíffærum drekka sjúklingar oft svokallaðan baríumgraut. Hann er ógagnsær fyrir röntgengeislum og myndar ljós svæði á röntgen mynd. Þannig er hægt að fá myndir af útlínum maga og þarma.

Ávallt verður að vera læknisfræðileg ástæða fyrir röntgenrannsóknum og þær skal framkvæma á viður kenndan hátt, þannig að geislun verði eins lítil og unnt er. Þá er hætta sem fylgir geisluninni réttlætanleg og tryggt er að ávinningur sjúklings er meiri en áhættan.

Geislaskammtar sjúklinga geta verið mjög breytilegir við sams konar röntgenrannsókn, bæði innbyrðis á milli sjúklinga og á milli einstakra röntgendeilda. Markmiðið er þó alls staðar það sama að halda geisla skömmtum eins lágum og frekast er unnt.

Mikil áhersla er lögð á að ná bestu mögulegum myndgæðum með eins lágum geislaskömmtum og litl um kostnaði og unnt er. Gæðatrygging er mikilvægur þáttur í starfsemi allra röntgendeilda. Tækjabúnaður þarf að vera nýlegur og reglulegt viðhald er mikilvægt. Einna mestu varðar þó að starfsfólk sé vel menntað og áhugasamt um úrbætur.

Geislavarnir ríkisins rannsaka geislaskammta sjúklinga og starfsfólks, hafa eftirlit með röntgentækjabún aði og reyna að stuðla að aukinni menntun og bættum vinnubrögðum. Stofnunin veitir einnig fræðslu og leiðbeiningar um geislavarnir.

Geislavirk efni
Árið 1896 uppgötvaði Henri Becquerel geislavirkni efna en 1898 uppgötvaði Marie S. Curie og maður hennar Pierre Curie geislavirka frumefnið radín (radium). Það hefur lengi verið notað við geislalækningar.

Geislavirk efni eru notuð til að kanna virkni og ástand líkamsvefja og líffæra. Ein slík rannsókn er í daglegu tali kölluð ísótóparannsókn eða ísótópaskann. Geislavirkt efni er valið með tilliti til hegðunar þess eftir að því hefur verið sprautað í sjúkling (eða gefið á annan hátt). Það safnast þá saman í ákveðnum líkams vefjum eða líffærum. Dreifing efnisins er mæld og skráð með myndavél sem nemur gammageislun frá efninu og skráir staðsetningu og magn í tölvu. Þannig er hægt að búa til beinaskannsmynd.

Eins og við röntgenmyndatökur eru geislaskammtar sjúklinga mjög breytilegir eftir því hvað er verið að rannsaka. Áður en röntgenrannsókn hefst eða geisla virkt efni er gefið fyrir ísótóparannsókn er mjög mikil vægt að konur á barnseignaraldri láti lækni eða annað starfsfólk röntgendeildar vita ef þær eru eða kunna að vera barnshafandi.

Geislalækningar
Í eina öld hafa röntgengeislun og geislavirk efni verið notuð til að lækna góðkynja og illkynja sjúkdóma.

Á nútíma geislameðferðardeild er notuð röntgengeislun og geislavirk efni sem gefa allt að þúsund sinn um meiri geislun en þarf við sjúkdómsgreiningu. Markmiðið er þá að drepa æxlisfrumur, án þess að aðliggjandi vefir verði fyrir teljandi skaða. Þetta er gert með því að beina röntgengeisla (t.d. frá línuhraðli) eða geisla frá geislavirku efni, með mikilli nákvæmni að æxlissvæðinu. Þar sem geislað er í skömmtum úr nokkrum áttum næst hámarksgeislun á æxlissvæðið en mun minni geislun á vefi umhverfis. Einnig er geislavirkt efni í sérstöku hylki notað með því að koma því fyrir í sjúklingum, í æxlinu eða mjög nálægt æxlinu. Einnig má koma geislavirku efni sem næst æxlum með því að gefa það í æð og er það látið berast á réttan stað með blóðinu.

Geislavarnir starfsfólks
Starfsfólk röntgendeilda á ekki að þurfa að fá á sig geislun yfir ákveðnu marki. Það verður ætíð aö vera á bakvið skerma eða nota blýsvuntur við störf sín. Fylgst er reglulega með geislaskömmtum sem starfsmenn verða fyrir við vinnu með jónandi geislun og geislaskammtar hvers og eins eru skráðir. Geislaskammtar starfsmanna á sjúkrahúsum eru lágir miðað við leyfilegt hámark, enda er unnið samkvæmt þeirri reglu að halda eigi allri geislun eins lítilli og mögulegt er.

Segulómun
Segulómun, eða "Magnetic Resonance Imaging", er mjög öflugt greiningartæki sem nýlega hefur bæst við búnað röntgendeilda. Þessi búnaður býr til sneiðmyndir af líkamanum á svipaðan hátt og tölvusneiðmynda tækin en með töluvert frábrugðnum greiningarupplýsingum. Í þessum búnaði er ekki notuð jónandi geislun og því er mun minni áhætta fyrir sjúkling henni samfara. Tæknin felst í samspili öflugs segulsviðs og útvarpsbylgja. Þegar sjúklingur hefur verið settur í segulsviðið eru útvarpsbylgjur sendar á hann. Þegar slökkt er á útvarpsbylgjunum gefa sameindir í líkama sjúklings frá sér merki sem er einkennandi fyrir byggingu þess. Merkin eru þá notuð til þess að kalla fram mynd af innviðum líkamans.