รังสีเอกซ์คืออะไร? ใช้รูปภาพขั้นตอนและแอปพลิเคชัน

รังสีเอกซ์คืออะไร? ใช้รูปภาพขั้นตอนและแอปพลิเคชัน
รังสีเอกซ์คืออะไร? ใช้รูปภาพขั้นตอนและแอปพลิเคชัน

JEE Mains: X-Rays - L 1 | IIT Physics | Unacademy JEE | Jayant Sir

JEE Mains: X-Rays - L 1 | IIT Physics | Unacademy JEE | Jayant Sir

สารบัญ:

Anonim

X-Rays คืออะไร? ทำไมพวกเขาใช้

การใช้รังสีเอกซ์ช่วยให้แพทย์สามารถมองเข้าไปในร่างกายเพื่อวินิจฉัยการบาดเจ็บหรือการเจ็บป่วย เมื่อทำในสถานการณ์ที่เหมาะสมรังสีเอกซ์จะปลอดภัยและเป็นประโยชน์ มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะไม่ใช้รังสีเอกซ์ในทางที่ผิดหรือใช้มากเกินไปเพราะตลอดชีวิตคน ๆ หนึ่งอาจได้รับรังสีสะสมจำนวนมากพอสมควรและมีความสำคัญมากกว่าประโยชน์ของการทดสอบด้วยรังสีเอกซ์แต่ละครั้งก่อนที่จะทำ .

นักเทคโนโลยีรังสีได้รับการฝึกฝนให้ใช้รังสีในปริมาณน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อสร้างภาพที่จะช่วยในการวินิจฉัย นักเทคโนโลยีหรือนักรังสีวิทยา (แพทย์ที่ดูแลการทดสอบแล้วตีความภาพเอ็กซ์เรย์) มักจะสามารถบอกผู้ป่วยได้ว่ามีการใช้รังสีมากแค่ไหน

หากคุณถามและได้รับการบอกถึงปริมาณรังสีคุณอาจไม่เข้าใจว่าขนาด 1 มิลลิวินาที (mSv) อาจหมายถึงอะไร แต่ถ้าปริมาณที่มีประสิทธิภาพนี้ถูกแปลงเป็นระยะเวลาคุณจะต้องได้รับปริมาณที่มีประสิทธิภาพเท่ากันจากรังสีพื้นหลังคุณสามารถทำการเปรียบเทียบได้ ตัวอย่างเช่นอัตราพื้นหลังเฉลี่ยของการแผ่รังสีที่คุณได้รับจากสภาพแวดล้อมเพียงแค่อาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกาประมาณ 3 mSv ต่อปี ดังนั้นแผ่นบันทึกที่มีขนาด 1 mSv จะแปลเป็นปริมาณรังสีที่คุณจะได้รับจากการใช้ชีวิตในสหรัฐฯประมาณสี่เดือน

วิธีการอธิบายรังสีนี้เรียกว่า Background Equivalent Radiation Time หรือ BERT แนวคิดคือการแปลงปริมาณรังสีที่ได้ผลจากการสัมผัสเป็นเวลาเป็นวันสัปดาห์เดือนหรือปีที่จะใช้เพื่อให้ได้ปริมาณรังสีที่มีประสิทธิภาพเท่ากันจากรังสีพื้นหลัง วิธีการนี้ได้รับการแนะนำโดยสภาแห่งชาติสหรัฐอเมริกาเพื่อการป้องกันและวัดรังสี (NCRP)

อย่างไรก็ตามปริมาณรังสีอาจสะสมอย่างรวดเร็วขึ้นอยู่กับสถานการณ์ เหยื่อผู้บาดเจ็บที่ได้รับบาดเจ็บอย่างรุนแรงอาจได้รับ 30 mSv ในระหว่างการรักษา หากมองในมุมมองนี้ผู้รอดชีวิตฮิโรชิม่าอาจได้รับรังสี 50-150 mSv

การแผ่รังสีเทียบกับกัมมันตรังสี X-Rays

มันเป็นธรรมชาติที่เราอาจสับสนกับรังสีเอกซ์จากกัมมันตภาพรังสี คุณอาจคิดว่าการแผ่รังสีที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้นอันตรายกว่าการแผ่รังสีตามธรรมชาติในปริมาณที่เท่ากัน แต่ก็ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้น

รังสีพื้นหลังส่วนใหญ่มาจากกัมมันตภาพรังสีในร่างกายของบุคคล เราทุกคนมีกัมมันตภาพรังสี ผู้ใหญ่ทั่วไปมีการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีมากกว่า 9, 000 ตัวในแต่ละวินาที นั่นคือมากกว่าครึ่งล้านต่อนาที การแผ่รังสีที่เกิดนั้นกระทบกับเซลล์ของเรานับพันล้านชั่วโมงทุก ๆ ชั่วโมง มีสองปริมาณทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการอภิปรายเกี่ยวกับการป้องกันรังสี: ปริมาณเท่ากันและปริมาณที่มีประสิทธิภาพ ไม่สามารถวัดปริมาณเหล่านี้ได้โดยตรง

ปริมาณที่มีประสิทธิภาพ

ปริมาณที่มีประสิทธิภาพ, E, ถูกกำหนดโดยคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศเพื่อการป้องกันรังสี (ICRP) และได้รับการรับรองโดยสภาแห่งชาติสหรัฐอเมริกาด้านการป้องกันและวัดรังสี (NCRP) แนวคิดของขนาดยาที่มีประสิทธิภาพน่าดึงดูด แต่ไม่สามารถบรรลุได้ E มีจุดมุ่งหมายเพื่อเทียบความเสี่ยงสัมพัทธ์ของการเหนี่ยวนำให้เกิดมะเร็งร้ายแรงจากปริมาณร่างกายบางส่วน (เช่นลูกเรดอนในปอด) กับปริมาณร่างกายทั้งหมดที่จะมีความเสี่ยงเดียวกันของการก่อให้เกิดมะเร็งร้ายแรง

ปริมาณที่มีประสิทธิภาพไม่สามารถวัดได้และเป็นการยากที่จะคำนวณ นักฟิสิกส์ใช้โปรแกรมจำลองสถานการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อประเมินขนาดของอวัยวะในผู้ป่วยมาตรฐานจากสภาวะการได้รับสัมผัสโดยทั่วไปสำหรับการตรวจ X-ray แบบต่างๆ ผลของการจำลองเหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการประมาณค่า E สำหรับความเสี่ยงของผู้ป่วยต่างๆ เมื่อตารางปริมาณที่มีประสิทธิภาพถูกสร้างขึ้นสำหรับหน่วยเอ็กซ์เรย์โดยเฉพาะมันเป็นเรื่องง่ายในการคำนวณเวลา BERT- เวลาเพื่อให้ได้ปริมาณที่มีประสิทธิภาพเท่ากันจากรังสีพื้นหลัง ปริมาณที่มีประสิทธิภาพโดยทั่วไปและค่า BERT สำหรับการคาดการณ์เอ็กซ์เรย์ทั่วไปบางรายการจะแสดงไว้ที่นี่

ปริมาณที่มีประสิทธิภาพโดยทั่วไปและค่า BERT สำหรับการศึกษา X-ray ทั่วไปในผู้ใหญ่ (ดัดแปลงมาจากรายงาน IPSM 53)

ประเภทของ X-rayปริมาณที่มีประสิทธิภาพ (mSv)BERT (ยาเดียวกันจากธรรมชาติ)
ทันตกรรมภายในช่องปาก0.061 สัปดาห์
หน้าอก X-ray0.0810 วัน
กระดูกสันหลังทรวงอก1.56 เดือน
กระดูกสันหลังส่วนเอว31 ปี
ซีรีย์ GI ด้านบน4.51.5 ปี
ซีรีย์ GI ที่ต่ำกว่า62 ปี

ขนาดยาที่มีประสิทธิภาพไม่ควรสับสนกับขนาดผิวทางเข้า (ESD) ซึ่งใช้กันทั่วไปเพื่ออธิบายการแผ่รังสีของผู้ป่วยจนถึงประมาณ 20 ปีที่ผ่านมา ESD นั้นง่ายต่อการวัด แต่มันไม่ได้เป็นตัวชี้วัดที่ดีสำหรับปริมาณรังสีที่ผู้ป่วยได้รับ ตัวอย่างเช่น ESD สำหรับเอ็กซ์เรย์ภายในช่องปาก (ตัวอย่างเช่นการกัด) เป็นมากกว่าประมาณ 50 เท่าของ ESD สำหรับเอ็กซ์เรย์ทรวงอก แต่ปริมาณที่ได้ผลจากการสัมผัสทางทันตกรรมมักจะต่ำกว่าปริมาณ จากหน้าอก X-ray

การวินิจฉัย X-Rays ไม่เพิ่มความเสี่ยงของการเป็นมะเร็ง

ไม่มีการศึกษาเกี่ยวกับการแผ่รังสีในมนุษย์ได้แสดงให้เห็นว่ามีการเพิ่มขึ้นของปริมาณมะเร็งที่ใช้ในการตรวจเอกซเรย์

ผู้รอดชีวิตจากระเบิด A (จากฮิโรชิมาและนางาซากิ) ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าปริมาณรังสีพื้นหลังเทียบเท่า 150 ปีมีการเพิ่มขึ้นของมะเร็งเล็กน้อย ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมามีผู้เสียชีวิตจากระเบิด A-Bomb เฉลี่ยต่อคนน้อยกว่า 10 คนต่อปี ผู้รอดชีวิตจากการวางระเบิดที่ได้รับยาน้อยกว่าเทียบเท่ากับรังสีพื้นหลัง 60 ปีพบว่าไม่มีการเพิ่มขึ้นของการเกิดมะเร็ง ผู้รอดชีวิตในช่วงปริมาณนั้นมีแนวโน้มที่จะมีสุขภาพดีกว่าชาวญี่ปุ่นที่ยังไม่ได้เปิดโปง นั่นคือการตายของพวกเขาจากทุกสาเหตุต่ำกว่าญี่ปุ่นที่ยังไม่ได้เปิด สุขภาพที่ดีขึ้นของผู้ที่มีขนาดต่ำกว่าการชดเชยการเสียชีวิตจากมะเร็งที่เกิดจากรังสีดังนั้นผู้รอดชีวิตจากการวางระเบิดในฐานะกลุ่มจะมีอายุยืนยาวโดยเฉลี่ยมากกว่าการควบคุมของญี่ปุ่นที่ยังไม่เปิด

คนงานอู่ต่อเรือนิวเคลียร์ มีสุขภาพที่ดีกว่าคนงานอู่ต่อเรือที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ หลักฐานที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพจากการฉายรังสีในปริมาณต่ำมาจากการศึกษาของคนงานอู่ต่อเรือ (NSWS) ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา การศึกษาที่ได้รับการสนับสนุนจาก DOE พบว่าคนงานอู่ต่อเรือนิวเคลียร์ 28, 000 คนที่มีปริมาณรังสีสะสมมากที่สุดมีมะเร็งน้อยกว่าการควบคุมงานที่จับคู่กับอายุ 32, 500 คน อัตราการเสียชีวิตต่ำจากสาเหตุทั้งหมดสำหรับคนงานนิวเคลียร์มีนัยสำคัญทางสถิติมาก คนงานนิวเคลียร์มีอัตราการเสียชีวิต 24% (16 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน) ต่ำกว่ากลุ่มควบคุมที่ยังไม่เปิด

คนที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติสูง มักมีมะเร็งน้อยลง มนุษย์ได้รับรังสีจากแหล่งธรรมชาติหลายแห่ง: กัมมันตภาพรังสีภายในร่างกายกัมมันตภาพรังสีนอกร่างกายและรังสีคอสมิก ปริมาณการแผ่รังสีจากแหล่งข้อมูลสองแหล่งสุดท้ายนี้จะแตกต่างกันไปตามที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และวัสดุที่ใช้ในอาคารที่คุณทำงานและใช้ชีวิต นอกจากนี้การมีส่วนร่วมจากเรดอนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการก่อสร้างบ้านของบุคคลและปริมาณของยูเรเนียมในดินที่อยู่ข้างใต้ หากรังสีไอออไนซ์เป็นสาเหตุสำคัญของโรคมะเร็งเราคาดว่าผู้คนนับล้านที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีระดับรังสีธรรมชาติสูงจะมีมะเร็งมากขึ้น อย่างไรก็ตามนั่นไม่ใช่กรณี เจ็ดรัฐทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาที่มีการแผ่รังสีพื้นหลังสูงสุดประมาณสองเท่าของค่าเฉลี่ยของประเทศ (ไม่รวมการบริจาคเรดอน) - มีอัตราการเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งที่ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ 15%

เรดอนในเหมืองจะเพิ่มมะเร็งปอด (เรดอนเป็นก๊าซกัมมันตภาพรังสีที่พบตามธรรมชาติในดิน) คนงานเหมืองยูเรเนียมมีอัตราการเกิดมะเร็งปอดที่สูงขึ้นจากการที่มีเรดอนสูงในเหมืองใต้ดิน นี่เป็นพื้นฐานสำหรับสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) เพื่อประเมินว่าเรดอนในระดับสูงในบ้านทำให้เกิดการเสียชีวิตจากโรคมะเร็งปอดหลายพันครั้งในแต่ละปีในสหรัฐอเมริกา

คำแนะนำสำหรับ X-Rays

การถ่ายภาพรังสีมีส่วนร่วมในการแผ่รังสีที่มนุษย์สร้างขึ้นส่วนใหญ่โดยเฉลี่ยประมาณ 15% ของจำนวนคนที่ได้รับจากธรรมชาติ ประโยชน์ของรังสีนี้มีความสำคัญอย่างมากในการวินิจฉัยโรค ไม่มีข้อมูลที่จะแนะนำความเสี่ยงจากปริมาณที่ต่ำเช่นนี้