Radiologia

Radiologia on lääketieteen erikoisala, johon kuuluu ionisoivaa sähkömagneettista säteilyä, voimakkaita magneettikenttiä sekä suurtajuista ääntä hyödyntäviin kuvantamismenetelmiin perustuva sairauksien diagnostiikka ja hoito. Radiologiaan kuuluu erityisesti kuvien suunnittelu, tulkinta ja lausuminen, konsulttitoiminta, radiologisten toimenpiteiden tekeminen sekä säteilyturvallisuudesta huolehtiminen.
Sädehoito kuuluu pääosin onkologian erikoisalalle ja isotooppeihin perustuva aineenvaihdunnan kuvantaminen kliinisen fysiologian ja isotooppilääketieteen erikoisalalle.
Eri kuvantamismenetelmillä on kullakin vahvuutensa ja heikkoutensa, joiden vuoksi ne soveltuvat eri käyttötarkoituksiin. Radiologisiin kuvantamismenetelmiin eli modaliteetteihin kuuluvat röntgenkuvaus, tietokonekerroskuvaus eli tietokonetomografia (TT tai CT, engl. "computed tomography"), kaikukuvaus ja magneettikuvaus (MK tai MRI, engl. "magnetic resonance imaging"). Isotooppimenetelmiin kuuluvat muun muassa gammakuvaus, positroniemissiotomografia (PET) ja yksifotoniemissiotomografia (SPET). Yhdistelmä- eli fuusiokuvantamismenetelmiin kuuluvat PET-TT-, SPET-TT- ja PET-MK-kuvaus.
Osa-alueet.
Radiologian osa-alueisiin kuuluvat muun muassa seuraavat:
Ongelmat.
Menetelmän valinta.
Radiologia pyrkii vastaamaan siihen, millä menetelmillä eri rakenteita ja näiden ominaisuuksia on mahdollista tai informatiivisinta tutkia missäkin lääketieteellisessä tilanteessa. Radiologisen tutkimuksen valintaan vaikuttavat monet tekijät, kuten kysymyksen asettelu ja hypoteesit, menetelmien ominaisuudet, kuten kudoskontrasti, tutkimuksen kesto, reaaliaikaisuus, sensitiivisyys, spesifisyys, haittavaikutukset, kustannukset, tulkinnan vaikeus ja tutkimuksen saatavuus, sekä potilaan ominaisuudet, kuten ikä, yleiskunto, proteesit ja laitteet sekä koko.
Sairaudet.
Radiologisia menetelmiä käytetään lähes kaikilla lääketieteen alueilla ja kaikissa hoidon vaiheissa. Keskeisimpiin radiologisesti tutkittaviin tiloihin kuuluvat esimerkiksi traumat, kuten luun murtumat, nivelten virheasennot, sisäelinvammat ja verenvuodot sekä tulehdukset ja kasvaimet. Radiologiaa käytetään paitsi diagnostisessa vaiheessa niin myös leikkaushoitojen suunnittelussa ja tautitilojen ja hoitovasteiden seurannassa.
Oikeuttaminen.
Radiologisten tutkimusten oikeutusperiaatteella tarkoitetaan sitä, että tehdyn tutkimuksen hyötyjen tulisi aina olla tutkimuksen haittoja suurempi potilaalle. Tämä vaatii tietämystä eri tutkimusten hyödyistä ja haitoista erilaisissa tilanteissa ja huolellista harkintaa, erityisesti lasten radiologiassa.
Menetelmät.
Kontrastiaineet.
Kuvantamismenetelmän kudoskontrastia voidaan parantaa kontrasti- eli varjoaineilla. Röntgensäteilyyn perustuvissa menetelmissä on mahdollista käyttää jodipitoisia aineita ja bariumsulfaattia, magneettikuvauksessa gadoliniumia ja ferromagneettisia aineita ja kaikukuvauksessa mikrokuplia.
Esimerkiksi katetriangiografia eli verisuonten varjoainekuvaus on paikallispuudutuksessa tapahtuva toimenpide, jossa varjoainetta ruiskutetaan potilaan verisuoniin ja halutuilta alueilta otetaan röntgenkuvia. Angiografialla tutkitaan muun muassa sydämen sepelvaltimoita. Kystografiassa kontrastiainetta taas ruiskutetaan virtsarakkoon. Ruoansulatuselimiä saadaan näkyviksi röntgenkuvassa, jos potilas nielee bariumsulfaattia sisältävää ainetta.
Kuvaustekniikat.
Kuvantamista suoritetaan erilaisissa suunnissa eli projektioissa ja kuva rajataan tietyllä tavalla. Usein myös potilaan asento ja liikkuminen kuvauksen aikana vaikuttavat kuvan laatuun merkittävästi. Kuvantamisessa käytettyä annosta ja kuvausaikaa voidaan myös muuttaa tarpeen mukaan. Laadukkaan kuvan kannalta kuvaajan – röntgenhoitajan – työpanos on ensiarvoisen tärkeä.
Esimerkiksi suuradiologiassa otetaan intraoraali- ja panoraamaprojektioita sekä kefalometrisia kallokuvia ja tuki- ja liikuntaelinradiologiassa voidaan raajaa kuvata rasituksen aikana.
Tulkintatekniikat.
Kuvien tarkastelu ja tulkinta suoritetaan systemaattisesti rakenne kerrallaan samassa järjestyksessä virheiden minimoimiseksi. Radiologiassa käytetään myös kuvantamislöydöksen tiiviiksi ja systemaattiseksi kuvaamiseksi ja erityisesti tieteellisen tutkimuksen helpottamiseksi luokitusjärjestelmiä. Näitä ovat esimerkiksi lantiomurtumien kuvaamiseen käytettävät Tilen luokitus ja Young-Burgessin luokitus. Keskeistä hyvässä tulkintatekniikassa ovat myös hyvät tulkintaolosuhteet, kuten ympäristön pimeys ja kuvanäytön laatu, ja potilaan eri kuvien välinen vertailu.
Point of Care (POC) -ultraäänitutkimus on nimitys, jolla tarkoitetaan erityisesti yleisläääkärien käyttöön tarkoitettua kuvantamista, joka ohjaa tarvittaviin jatkotutkimuksiin.
Kuvausmodaliteetit.
Röntgenkuvaus.
Menetelmistä vanhin, röntgenkuvaus, on kehon läpivalaisemista röntgensäteilyllä yhdestä suunnasta. 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.
Kehon tiheämmät kudokset, erityisesti luut, vaimentavat läpi kulkevaa röntgensäteilyä. Vaimentunein säteily näytetään kuvassa yleensä valkoisena ja harvimmat tilat, kuten keuhkojen ilmatäytteiset alveolit, näytetään mustana. Tummat sävyt edustavat rasvaa ja vaalean harmaan sävyt muita pehmytkudoksia.
Kaikukuvaus.
Kaikukuvaus eli ultraäänikuvaus perustuu ultraäänen heijastumiseen eri tiheyksisten kudosten rajapinnoista.
Ultraäänilaitteella voidaan kuvantaa pehmytkudoksia reaaliaikaisesti. Ultraäänitutkimuksessa tarkastellaan yleensä liikkuvaa kuvaa, mutta mittauksia ja kuvan tallennusta varten kuva voidaan pysäyttää.
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.
Tyypillisiä tutkimuskohteita ovat kohtu ja sikiö, maksa, munuaiset ja sydän. Lisäksi poski- ja otsaontelotulehduksia (sinuiitti) tutkitaan 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. 
Erityisanturin avulla voidaan saada parempi näkyvyys useammista rakenteista. Esimerkiksi prostatatutkimuksissa hyödynnetään endorektaalista anturia. Kilpirauhasen ja kaulan kuvantamisessa taas saadaan hyvä kuvatarkkuus jo pinta-anturin avulla.
Niin sanotuilla doppler-ultraäänilaitteilla voidaan havaita kohteen liikkumissuunta. Anturia kohti tuleva kohde näytetään eri värisenä kuin poispäin menevä kohde. Doppler-ultraääntä käytetään tutkittaessa verenvirtausta ja sillä voidaan havaita ja tutkia muun muassa sydämen läppävikoja, joihin liittyy usein virtaavan veren poikkeavaa pyörteilyä. Pyörteet näkyvät näin sinisinä ja punaisina purskahduksina.
Ultraääni on turvallinen kuvantamismenetelmä, koska siinä ei tarvita ionisoivaa säteilyä.
Tietokonekerroskuvaus (TT).
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.
TT-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 huomattavasti suurempi TT-tutkimuksissa kuin vastaavissa natiivitutkimuksissa.
Magneettikuvaus (MK).
Magneettikuvaus (MK) () on kuvantamismenetelmä, joka perustuu ydinmagneettiseen resonanssiin (NMR). Menetelmässä mitataan vety-ytimien magneettikentässä emittoimaa radiotaajuista signaalia. 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.
Magneettikuvaus soveltuu erityisesti runsaasti vetyä sisältävien kudosten (rasva- ja vesipitoiset pehmytkudokset, myös luuydin) tutkimiseen.
Isotooppikuvantaminen.
Isotooppilääketieteeseen perustuvissa kuvantamismenetelmissä seurataan potilaaseen ruiskutetun radioaktiivisen merkkiaineen lähettämää gammasäteilyä, jonka perusteella lasketaan, minne merkkiaine on kertynyt. Menetelmiin kuuluvat gammakuvaus, positroniemissiotomografia (PET) ja yksifotoniemissiotomografia (SPET).
Säteilyn haitallisten vaikutusten minimoimiseksi merkkiainetta ei voida käyttää kovin paljon, joten näin tuotettujen kuvien resoluutio on tyypillisesti huomattavasti heikompi kuin muilla kuvantamismenetelmillä.
Radiologiset toimenpiteet.
Toimenpideradiologiassa voidaan valtimoteitse, laskimoteitse tai perkutaanisesti (suoraan ihon lävitse) suorittaa runsaasti erilaisia toimenpiteitä, kuten näytteenottoja, kanavointeja, laajennuksia, aspiraatioita, embolisaatioita, ablaatioita, sunttauksia, stenttauksia ja paikallisia lääkehoitoja.
Hyvä esimerkki on aivovaltimon mekaaninen trombektomia, jossa toimenpideradiologi kuljettaa erityisen trombektomiakatetrin valtimoteitse hyytymän luo jatkuvan röntgenkuvauksen opastamana ja palauttaa verenkierron kyseisellä aivojen alueelle.