Bildbehandling

Bildbehandling är en generisk term för olika diagnostiska metoder inom medicin. Ofta använda avbildningsprocedurer är röntgenproceduren och ultraljuddiagnosen.

Vad är en avbildningsprocedur?

Imaging är en generisk term för olika diagnostiska metoder inom medicin. Ofta använda avbildningsprocedurer är röntgenproceduren och ultraljuddiagnosen.

I nästan alla medicinska discipliner används olika apparatbaserade avbildningsprocesser för att avbilda organ och vävnadsstrukturer i patienten. De resulterande två- eller tredimensionella bilderna ger viktig information för att diagnostisera sjukdomar. Diagnostiska avbildningsmetoder har därför blivit en oumbärlig del av dagens medicin.

Funktion, effekt och mål

Röntgenstrålar, en elektromagnetisk strålning med hög energi upptäcktes av Wilhelm Conrad Röntgen redan 1895 och har sedan dess använts för diagnos av sjukdomar. I dag spelar röntgen en viktig roll inom olycksmedicin och diagnosen lungsjukdomar. Ett så kallade röntgenrör används som strålningskälla för röntgenstrålar. Strålningen lämnar röntgenapparaten och träffar röntgenfilmen eller, i modernare radiografi, en röntgenlagringsfilm eller elektroniska sensorer. Det är här den faktiska röntgenbilden skapas.

Patienten står mellan röntgenmaskinen och röntgenfilmen. Röntgenstrålarna träffar patientens kropp och absorberas där i olika grader beroende på respektive vävnad. Den del av strålningen som har trängt in i kroppen och inte har absorberats träffar röntgenfilmen. På grund av den olika absorptionen och därmed skuggorna och belysningen som uppträder på röntgenfilmen görs bilder av kroppens strukturer möjliga. Radiopaque vävnader, såsom ben, tillåter bara en liten mängd strålning att passera igenom. Röntgenfilmen är bara svagt svart och benen verkar ljusa i röntgenbilden, ofta ges patienterna ett kontrastmedium innan röntgenstrålen. På detta sätt kan strukturer också synliggöras som annars är svåra att avgränsa.

Datortomografi är en modern röntgenmetod. Under denna avbildningsprocess röntgas kroppen i lager. En dator skapar sedan en tvärsnittsbild av kroppen. Kontrastmedier används också här för att få en mer meningsfull bild. Ett viktigt användningsområde för datortomografi är neurologisk diagnostik. CT används om man misstänker tumör, traumatisk hjärnskada eller stroke. Datortomografi används också för att söka efter metastaser i fallet med känd cancer.

En annan avbildningsmetod är magnetisk resonansavbildning, även kort känd som kärnspinn eller MRI. MRT möjliggör också en skiktad representation, men använder inte joniserande strålning, men är baserad på principen om kärnmagnetisk resonans. Magnetresonans tomografi baseras på centrifugeringen av atomkärnor med ett udda antal protoner eller neutroner. Dessa atomkärnor roterar oberoende och har sålunda det som kallas spinn. Denna fysiska egenskap gör dem magnetiska. I normalt tillstånd är dessa snurrar störda. Men om ett starkt magnetfält används i MRT, anpassar alla atomkärnor sig parallellt. Inriktningen av atomkärnorna störs av korta högfrekvenspulser.

När de återvänder till sitt ursprungliga tillstånd avger atomkärnorna elektromagnetiska vågor som är registrerade av speciella sensorer. Från dessa elektromagnetiska vågor skapar datorn sedan en utvärderbar bild som visar kroppsstrukturerna i lager. MRT är huvudsakligen används för att diagnostisera CNS-sjukdomar. Ultraljuddiagnostik, även känd som sonografi, är baserad på det faktum att ultraljud delvis absorberas och delvis reflekteras av mänsklig vävnad. Ultraljudvågorna genereras av en givare och skickas med korta intervaller eller som kontinuerligt ljud. För att undvika störande luftbroar används en gel som fungerar som ett transmissionsmedium. Ljudvågorna som reflekteras av vävnaderna plockas upp som ekon av givaren. En bild genereras genom ytterligare elektronisk behandling inom ultraljudsenheten.

Sonografi används som ett diagnostiskt verktyg främst för sköldkörtelsjukdomar, magbesvär och för att klargöra sjukdomar som påverkar hjärtat. Prenatal vård utförs också med hjälp av ultraljud. Inga strålar produceras under ultraljudsbehandling. Dessutom är undersökningen smärtfri. En variation av sonografi är Doppler-metoden. Här sänder ultraljudshuvudet ständigt vågor. Om de träffar rörliga ytor, t.ex. Vågorna reflekteras på cellväggen i en blodcell. När de överförda och reflekterade vågorna möts skapas ett ljud. Detta görs hörbart genom förstärkning. Doppler-proceduren används till exempel under graviditet. Proceduren används för att övervaka barnets hjärtslag. Doppler-ultraljud används också i vaskulärmedicin för att testa flödesbetingelser i artärer eller vener.

Risker, biverkningar och faror

Röntgenproceduren är den mest skadliga avbildningsproceduren för kroppen. Strålningsdoserna inom röntgen är ganska låga, men upprepade röntgenstrålar kan leda till skador inom kortare tid. Cirka en och en halv procent av de årliga cancerfallen beror på strålningsexponering från röntgendiagnostik. En studie av specialmagasinet "Cancer" rapporterade att risken för att utveckla en hjärntumör ökar avsevärt med regelbundna röntgenundersökningar hos tandläkaren.

Hos barn ökade risken för en hjärntumör med en faktor fem till följd av tandröntgendiagnostik. Forskare är överens om att röntgenbilder, inklusive datortomografi, bör hållas till ett minimum. Röntgenpasset infördes i Tyskland för detta ändamål. Alla röntgenundersökningar av patienten anges här för att undvika meningslösa och duplicerade undersökningar. Röntgenstrålar är absolut kontraindicerade hos gravida kvinnor, eftersom de kan skada det ofödda barnet. Magnetresonans tomografi och ultraljud hanteras utan strålning och anses därför vara väl tolererade.