Wiedza i Życie 12/2019
W numerze m.in.:
Medycyna
Więźniowie własnego ciała; Marcin Powęska

Astronomia
Witaj w naszym świecie, 2I/Borisov; Przemek Berg

Historia
Piekło za życia?; Robert Kościelny

Zoologia
Nessie wiecznie żywy; Kamil Nadolski  
Kończy się kolejny 11-letni cykl aktywności słonecznej i wkrótce zacznie się następny – o numerze 25.
Trzeba przyznać, że starożytni uczeni mieli znacznie lepiej niż my. Ich wszechświat był prosty, trwały i niezmienny.
Skąd się biorą obyczaje w świecie zwierząt?
Aktualne numery
12/2019
11/2019
Kalendarium
Grudzień
8
W 1994 r. odkryto nowy pierwiastek z grupy metali przejściowych. Początkowo określany jako unununium (Uuu), nosi obecnie nazwę Roentgen.
Warto przeczytać
Michael Hebb to współtwórca popularnego na Zachodzie ruchu, w ramach którego ludzie, znajomi lub nieznajomi, spotykają się przy stole, by porozmawiać o śmierci. Tak jak o życiu, normalnie. Gdybyś mógł przedłużyć swoje życie, to o jak długo? Jak wygląda dobra śmierć? Jak chciałbyś być wspominany?

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Cecylia Ekiert | dodano: 2012-07-04
Ciało bez tajemnic

Bez najmniejszego cięcia potrafimy dziś precyzyjnie ocenić wielkość i zarysy organów wewnętrznych, a często także czynność wielu układów i narządów. Współczesna diagnostyka obrazowa wykorzystuje wiele zjawisk fizycznych - promieniowanie jonizujące, ultradźwięki, promieniotwórczość i magnetyczny rezonans jądrowy.

Diagnostyka rentgenowska, rozpoczynająca swoją karierę u schyłku XIX wieku, przez pierwsze 50 lat swojego istnienia była jedyną techniką obrazowania stosowaną w medycynie. Za jej początek uznać można odkrycie promieniowania X przez Wilhelma C. Roentgena w 1895 roku. Rentgenodiagnostyka jest tzw. metodą transmisyjną, w której źródło promieniowania znajduje się na zewnątrz pacjenta i przechodząca przez jego ciało wiązka ulega osłabieniu w wyniku absorpcji i rozproszeń. Różnorodność struktury wewnętrznej ludzkiego organizmu, a głównie zróżnicowanie składu pierwiastkowego i gęstości tkanek, sprawia, że stopień pochłaniania promieniowania X jest różny. Dzięki temu, docierając do detektora, tworzy ono na jego powierzchni jedyną w swoim rodzaju mapę ciała ludzkiego.

Pierwsze sukcesy, entuzjazm świata lekarskiego i niezwykle szybkie rozpowszechnienie nowej metody badania chorych miały przykre konsekwencje. Już w pierwszych miesiącach 1896 roku zanotowano w Anglii przypadki rozległych i trudno gojących się poparzeń. Pojawiło się podejrzenie, że być może nie należy bez ograniczeń korzystać z tej nowej zdobyczy nauki. Nikt nie spodziewał się wcześniej, że promieniowanie X, nazywane również jonizującym, jest narzędziem równie pożytecznym, jak i niebezpiecznym.

Zaszkodzi czy nie zaszkodzi
Jonizacja obojętnych struktur biologicznych pociąga za sobą produkcję wolnych rodników; energia promieniowania potrafi też rozerwać niektóre wiązania chemiczne, wywołując uszkodzenia DNA komórek, rozpad cząsteczek i oparzenia popromienne. Zdania na temat bezpieczeństwa pacjenta poddawanego badaniom rentgenodiagnostycznym są wciąż podzielone. Jedni mówią, że mimo powszechności użycia i ciągłego wzrostu liczby wykonywanych badań, rentgenodiagnostyka powoduje jedynie minimalne narażenie pacjenta. Drudzy przestrzegają - że powoduje wzrost prawdopodobieństwa indukcji nowotworów i defektów genetycznych. Na pewno warto zdawać sobie sprawę, w których badaniach otrzymujemy większe dawki, a co za tym idzie, bardziej narażamy się na niepożądane skutki biologiczne.

Wielkością określającą działanie promieniowania jonizującego na organizmy żywe jest tzw. dawka skuteczna, wyrażana w siwertach [Sv]. Gdy musimy wykonać pojedyncze zdjęcie rtg klatki piersiowej, możemy być całkowicie spokojni - otrzymana dawka promieniowania (ok. 0,5 mSv) będzie znacznie niższa od rocznej dawki, którą otrzymujemy w wyniku obecności pierwiastków promieniotwórczych w przyrodzie i istnienia promieniowania kosmicznego (w sumie ok. 2,5 mSv).

Znacznie większą dawkę, bo ok. 40 mSv, otrzymamy podczas badania klatki piersiowej metodą rentgenowskiej tomografii komputerowej (w skrócie CT - Computed Tomography). Nie jest to bowiem pojedyncze prześwietlenie, ale wielokrotna ekspozycja, niezbędna do zgromadzenia danych umożliwiających utworzenie przez program komputerowy wyraźnego, szczegółowego trójwymiarowego obrazu.

Rentgenowska tomografia komputerowa od początku istnienia przechodziła liczne modyfikacje i zmiany związane z wprowadzaniem nowych technologii. Pomogło to skrócić czas naświetlania i tym samym zmniejszyć dawkę. Pierwsze tomografy komputerowe miały ograniczone możliwości - wykonanie pojedynczego zdjęcia trwało kilka minut, a czas badania tomograficznego, np. mózgu, dochodził do 25 min. Dziś supernowoczesne urządzenia wykonują badanie całego ciała w ciągu ok. 8 s, szczegółowa diagnostyka serca zajmuje zaś niecałe 4 s. Pojedyncze badanie tomograficzne bez wątpienia nam więc nie zaszkodzi i nie powinniśmy się go obawiać, jednak przed jego powtórzeniem w krótkim czasie warto się już zastanowić.

Obrazowanie molekularne
W 1945 roku zaskakującego odkrycia dokonała grupa amerykańskich naukowców. Edward M. Purcell, Henry C. Torrey i Robert V. Pound po raz pierwszy zaobserwowali słabe sygnały generowane przez jądra atomów wodoru zawarte w około kilogramie parafiny. Niezależnie i prawie równocześnie sygnały radiowe emitowane przez jądra atomów wodoru (protonów) w cząsteczkach wody zaobserwowali naukowcy z innego zespołu: Felix Bloch, William W. Hansen i Martin Packard. W obydwu eksperymentach odkryto to samo zjawisko - magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR - Nuclear Magnetic Resonance), które znalazło szerokie zastosowanie w nauce, technice i medycynie. Purcella i Blocha uhonorowano w 1952 roku Nagrodą Nobla.

Nośnikami informacji zapisywanej na obrazie uzyskanym metodą MRI (Magnetic Resonance Imaging) są jądra atomów naszego ciała. Najpierw działamy na nie stałym, zewnętrznym polem magnetycznym - wielka "tuba", do której wjeżdżamy przed rozpoczęciem badania MRI, to silny magnes.