År #1895 # upptäckte den tyske fysikern Wilhelm von Röntgen #(1845-1923) # en strålning som hade en hittills okänd förmåga att tränga genom olika ämnen. Se figur #10.16. # Efter mycket forskning slogs det fast att röntgenstrålningen är en del av det elektromagnetiska spektret. Strålningen som vi kallar för röntgenstrålning, har mycket hög frekvens och motsvarande kort våglängd. Röntgenstrålning är alltså fotoner med mycket stor energi.

Gemensamt för alla elektromagnetiska fenomen är att strålningen sänds ut när en elektrisk laddning accelereras. Radiovågor sänds ut av de svängande laddningarna i en sändarantenn och röntgenstrålningen sänds ut när snabba elektroner bromsas upp i materia.

Vi alstrar röntgenstrålar med hjälp av ett röntgenrör. Se figur #10.17. # En glödkatod # K # sänder ut elektroner som accelereras mot en anod # A # med hjälp av en hög likspänning U. Vi tänker oss att en elektron har en kinetisk energi som är ungefär noll när den lämnar katoden. Den kinetiska energin # W _{k} v# id anoden blir därför

W #_{k}# #= eU #

Röntgenstrålningen är fördelad över många frekvenser. Huvuddelen av strålningen har högre frekvens än ultraviolett strålning. För ett röntgenrör med en given spänning # U # har strålningen en maximal frekvens # f _{max}. # Den energirikaste röntgenstrålningen uppstår när all kinetisk energi i en elektron omvandlas till en foton.

#10.16# Röntgenfotografering av handens ben.

#10.17# Schematisk bild av ett röntgenrör.

Du har säkert varit med om att tandläkaren har tagit flera bilder då du har varit på undersökning. Kanske har du också någon gång röntgat en arm eller ett ben då du har råkat ut för någon olycka. Men det är inte bara tänder och skelett som man kan "se" med röntgenbilder. Man kan också undersöka lungor, hjärta, urinvägar, blodkärl och mycket mer.

Men eftersom röntgenstrålning har så hög energi bör man inte sända patienter till röntgenundersökningar om inte det är helt nödvändigt. Det är bara vid undersökning hos tandläkare som röntgenundersökningar görs rutinmässigt men även här har man blivit mer och mer försiktig. Dosen är numera bara ungefär en tiondel av vad den var för #10-15 # år sedan och tandvårdspersonalen skyddar sig alltid genom att gå ut ur rummet när undersökningen görs.

#10.18# Man kan använda röntgen för att upptäcka lunginflammation. På bilden till vänster ser man lunginflammationen som det vita och lila området i höger lunga. Jämför med den friska lungan i den högra bilden.

#10.19# Man kan använda röntgen för att upptäcka benbrott. På bilden ser du höften på en person som varit med om en olycka och brutit lårbenet. Jämför med bilden till höger där du ser ett helt ben.

När röntgenstrålarna träffar kroppen kommer de delar som innehåller de tyngsta atomerna att absorbera mest strålning. Kalcium­atomerna i ben är relativt tunga och därför ser ben ljusa ut på en röntgenbild. Däremot går strålarna lätt genom de lätta atomerna i fettvävnaden och dessa områden ser därför mörka ut på bilden.

Grundämnen som barium och jod absorberar röntgenstrålar väldigt bra och används därför som kontrastmedel vid röntgenundersökningar. Om man till exempel sprutar in kontrastmedel in i en pulsåder kan man se blodådrorna på röntgenbilden.

#10.20# Förträngning i ett blodkärl i hjärtat.

Eftersom röntgenstrålningen har så hög energi kan den skada både cellvävnader och kroppens DNA. Därför bör man skärma av strålningen så gott det går. Ett exempel på detta är den blykrage du får kring halsen för att skydda din sköldkörtel vid tandläkarunder­sökningen. Bly stoppar nämligen röntgenstrålningen på ett effektivt sätt.

Med vanlig röntgen kan man inte se kroppsvävnad som ligger bakom till exempel ett ben. Då är det bättre att använda sig av CT.

Med CT kan man till exempel upptäcka

inre blödningar

små frakturer

lungsjukdomar

inflammationer

cancersvulster

#10.21# CT-bild av hjärnan som visar att en blödning har uppstått i det orange området.

CT är en förkortning av Computed Tomography, datortomografi eller skiktröntgen på svenska. En sådan apparat använder röntgenstrålar för att ta bilder av kroppen i många olika vinklar i stället för att sända röntgenstrålning genom kroppen från en enda vinkel. Röntgenröret roterar runt patienten och strålarna fångas upp av detektorer som registrerar strålarnas intensitet. Därefter sänds uppgifterna vidare för bildbehandling i en dator. På så sätt kan olika skikt av kroppen avbildas och dessa kan sedan sättas samman till tredimensionella bilder av den del av kroppen man vill undersöka. På så sätt kan man även upptäcka något som ligger dolt bakom till exempel ett ben eftersom man även får bilder från andra håll.