Radiologia
Radiologia on ionisoivaa säteilyä ja sen käyttöä tutkiva tiede ja sen sovellusalueet. Termillä tarkoitetaan usein vain lääketieteellistä radiologiaa, johon kuuluvat
säteilyä hyödyntäviin kuvantamismenetelmiin perustuva lääketieteellinen diagnostiikka sekä säteilyn käyttö sairauksien hoitoon.
Alun perin termi radiologia tarkoitti vain säteilyn käyttöä lääketieteellisiin tutkimus- ja hoitotarkoituksiin. Nykyisin myös muut kuin säteilyä käyttävät lääketieteelliset kuvantamismenetelmät, esimerkiksi ultraääni, luetaan radiologian piiriin. Sädehoito, jossa säteilyä käytetään hoidon välineenä, voidaan lukea osaksi radiologiaa, mutta sitä pidetään myös onkologian eli syöpätautien hoidon erikoisalana. Radiologiaan kuuluu myös potilaan ja hoitohenkilökunnan säteilyturvallisuudesta huolehtiminen.
Radiologia jaetaan "diagnostiseen radiologiaan", jonka tarkoituksena on lääketieteellisin kuvantamismenetelmin tukea diagnoosin tekemistä, "toimenpideradiologiaan", jossa kuvantamismenetelmiä käytetään apuna kirurgiassa ja angiotoimenpiteissä, sekä sädehoitoon.
Tavallisimpia radiologisia kuvantamismenetelmiä eli modaliteetteja ovat röntgenkuvaus, tietokonekerroskuvaus eli tietokonetomografia (lyhenne "TT" tai englanninkielinen "CT"), ultraääni, magneettikuvaus ("MK" tai englanninkielinen "MRI"), angiografia ja isotooppilääketieteen menetelmät. Viimeksi mainittuihin kuuluvat muun muassa aineenvaihduntaa kuvantavat positroniemissiotomografia ("PET") ja yksifotoniemissiotomografia ("SPECT"). Eri kuvantamismenetelmillä on kullakin vahvuutensa ja heikkoutensa, joiden vuoksi ne soveltuvat eri käyttötarkoituksiin.
Menetelmistä vanhin, röntgenkuvaus, on periaatteessa "läpivalaisua". Kehon tiheämmät kudokset, erityisesti luut, vaimentavat läpi kulkevaa röntgensäteilyä. Röntgensäteilyä synnytetään röntgenputkessa, jonka jälkeen pienienergiaiset röntgensäteet, jotka absorboituisivat ihoon, suodatetaan pois erilaisilla metalleilla, jotta tutkittava henkilö välttyisi ylimääräiseltä säteilyltä. Säteilyn voimakkuus eri pisteissä todetaan säteilyilmaisimella (aiemmin fluoresoivalla varjostimella tai filmiä valottamalla), minkä perusteella voidaan muodostaa varjokuva. Kudosten näkymistä röntgenkuvissa voidaan muuttaa varjoaineilla, jotka sisältävät röntgensäteilyä absorboivaa ainetta, yleensä jodia tai bariumia. Esimerkiksi ruoansulatuselimiä saadaan näkyviksi kuvassa, jos potilas nielee bariumsulfaattia sisältävää ainetta, joka näkyy kuvissa varjona.
Tietokonekerroskuvaus eli tietokonetomografia () perustuu röntgenkuvauksen tavoin röntgensäteiden erilaiseen absorptioon eri kudoksissa ja eri elimissä. Kuvannettavan kohteen joka puolelta kerätään havaintoja kohteen läpi eri suuntiin kulkevan röntgensäteilyn vaimentumisesta. Tästä aineistosta lasketaan ns. takaisinprojektiona aineen tiheysjakauma kohteessa, joka voidaan esittää läpileikkauskuvana. CT-kuvissa nähdään tietenkin luut, mutta usein pystytään erottelemaan myös pehmytkudoksia toisistaan niiden tiheyserojen perusteella. Tietokonekerroskuvauksessa voidaan myös käyttää samankaltaisia kontrastiaineita kuin röntgenkuvauksessa. Potilaan saama säteilyannos on suurempi CT-tutkimuksissa kuin vastaavissa natiivitutkimuksissa.
Magneettikuvaus (MK) () on lääketieteellinen kuvantamismenetelmä, joka perustuu ydinmagneettiseen resonanssiin (NMR). Menetelmässä mitataan vety-ytimien magneettikentässä emittoimaa radiotaajuista signaalia. Siksi se soveltuu runsaasti vetyä sisältävien kudosten (rasva- ja vesipitoiset pehmytkudokset, myös luuydin) tutkimiseen.
Kuvauksessa potilas sijoitetaan voimakkaaseen magneettikenttään, jonka suuruutta paikan funktiona ohjataan tietokoneella niin, että kuvauskohteen eri osiin vaikuttaa hieman erisuuruinen magneettikenttä. Laitteistoon kuuluu lisäksi radiolähetin ja -vastaanotin, jonka avulla resonanssi synnytetään ja havaitaan.
Angiografia eli verisuonten varjoainekuvaus on paikallispuudutuksessa tapahtuva toimenpide, jossa varjoainetta ruiskutetaan potilaan verisuoniin ja halutuilta alueilta otetaan röntgenkuvia. Angiografialla tutkitaan muun muassa sydämen sepelvaltimoita.
Isotooppilääketieteen menetelmiin perustuvissa kuvantamismenetelmissä (gammakuvaus) seurataan esimerkiksi potilaaseen ruiskutetun radioaktiivisen merkkiaineen lähettämää gammasäteilyä, jonka perusteella lasketaan, minne merkkiaine on kertynyt. Säteilyn haitallisten vaikutusten minimoimiseksi merkkiainetta ei voida käyttää kovin paljon, joten näin tuotettujen kuvien resoluutio on tyypillisesti huomattavasti heikompi kuin muilla kuvantamismenetelmillä. Isotooppilääketieteen alan tutkimuksiin kuuluvat muun muassa aineenvaihduntaa kuvantavat positroniemissiotomografia ("PET") ja yksifotoniemissiotomografia ("SPECT").
Ultraäänikuvaus perustuu ultraäänen heijastumiseen. Ultraäänilaitteella voidaan kuvantaa pehmytkudoksia reaaliaikaisesti. Ultraääni on varsin turvallinen kuvantamismenetelmä, koska siinä ei tarvita ionisoivaa säteilyä. Korkeat ultraäänet heijastuvat kudoksista eri tavoin. Kovista kudoksista kuten luun pinnasta ja paksuista kalvoista ne heijastuvat kokonaan, nesteestä (esimerkiksi virtsarakko) heijastuu hyvin vähän. Mitä enemmän nestettä tutkittava kohde sisältää, sitä tummempana se näkyy kuvassa. Tiiviit kudokset näkyvät valkoisina.
Ultraäänitutkimuksessa tarkastellaan yleensä liikkuvaa kuvaa. Joitain mittauksia varten kuva voidaan pysäyttää. Tyypillisiä tutkimuskohteita ovat kohtu ja sikiö, maksa, munuaiset ja sydän. Lisäksi poski- ja otsaontelotulehduksia (sinuiitti) tutkitaan nykyisin ultraäänellä. Luita ja niveliä ei yleensä tutkita, koska kuvassa nähdään vain pinta mutta ei luun sisään. Mahan ja suoliston tutkiminen on hankalaa, koska ääniaalto ei etene näiden sisältämissä kaasuissa. Keuhkojen tutkiminenkin on rajoittunutta. Erityisanturein voidaan selvittää gynekologisten elinten ja eturauhasen tilaa. Prostatatutkimuksissa hyödynnetään endoraktaalista anturia. Kilpirauhasen ja kaulan kuvantamisessa saadaan pinta-anturein hyvä kuvatarkkuus.
Niin sanotuilla doppler-ultraäänilaitteilla voidaan havaita kohteen liikkumissuunta. Anturia kohti tuleva kohde näytetään eri värisenä kuin poispäin menevä. Doppler-ultraääntä käytetään tutkittaessa verenvirtausta. Sillä voidaan havaita ja tutkia muun muassa sydämen läppävikoja, joihin liittyy usein virtaavan veren poikkeavaa pyörteilyä. Nämä näkyvät sinisinä ja punaisina purskahduksina.