Rentgen pravého loketního kloubu
Roentgenografie nebo radiografie je použití rentgenového záření pro zobrazení neviditelných nebo obtížně viditelných objektů. Použití neionizujícího záření (viditelného světla a ultrafialového světla) pro zobrazení objektů by mělo být považováno za běžnou „optickou“ metodu (např. [světelná mikroskopie]). Úprava objektu použitím ionizujícího záření není radiografie. V závislosti na povaze objektu a zamýšleném výsledku to může být radioterapie, ozáření potravin nebo zpracování záření.
Lékařská a průmyslová radiografie
Radiografie se používá pro lékařské i průmyslové aplikace. Pokud je zkoumaný objekt živý, ať už lidský nebo zvířecí, považuje se za lékařský; všechny ostatní radiografie se považují za průmyslové radiografické práce.
Pořizování rentgenového snímku raným Crookesovým trubicovým aparátem, konec 19. století.
Radiografie začala v roce 1895 objevem rentgenových paprsků, označovaných také jako Röentgenovy paprsky podle muže, který jako první podrobně popsal jejich vlastnosti. Bylo zjištěno, že tyto dosud neznámé paprsky (odtud X) jsou typem elektromagnetického záření. Netrvalo dlouho a rentgenové paprsky se používaly v různých aplikacích, od pomoci s uchycením bot až po lékařské využití, které přetrvávalo. Rentgenové paprsky se začaly používat k diagnostice velmi brzy, ještě předtím, než byla odhalena nebezpečí ionizujícího záření. Zpočátku provádělo radiografii v nemocnicích mnoho druhů personálu, včetně fyziků, fotografů, lékařů, zdravotních sester a inženýrů. Lékařská specializace radiologie vyrůstala po mnoho let kolem nové technologie. Když byly vyvinuty nové diagnostické testy zahrnující rentgenové paprsky, bylo přirozené, že se radiografové v této nové technologii vyškolili a přijali ji za svou. To se stalo nejprve u fluoroskopie, počítačové tomografie (60. léta), mamografie, ultrazvuku (70. léta) a magnetické rezonance (80. léta). Ačkoli nespecialistický slovník by mohl definovat radiografii poměrně úzce jako „pořizování rentgenových snímků“, byla to dlouho jen část práce „rentgenových oddělení“, radiografů a radiologů.
Pro sběr snímků byla použita řada detektorů včetně fotografických filmů, scintilátorových a polovodičových diodových polí.
Teorie rentgenového útlumu
Rentgenové fotony používané pro lékařské účely jsou s větší pravděpodobností tvořeny událostí zahrnující elektron, zatímco gama fotony jsou s větší pravděpodobností tvořeny z jádra atomu. Obecně se lékařská radiografie provádí pomocí rentgenového záření vytvořeného v rentgenové trubici. Jaderná medicína obvykle zahrnuje gama záření.
Typy elektromagnetického záření, které jsou pro radiografii nejzajímavější, jsou rentgenové a gama záření. Toto záření je mnohem energičtější než známější typy, jako jsou rádiové vlny a viditelné světlo. Právě tato relativně vysoká energie dělá gama záření užitečným v radiografii, ale potenciálně nebezpečným pro živé organismy.
Taková vlna je charakterizována svou vlnovou délkou (vzdálenost od bodu v jednom cyklu k odpovídajícímu bodu v dalším cyklu) nebo svou frekvencí (počet kmitů za sekundu). Ve vakuu se všechny elektromagnetické vlny pohybují stejnou rychlostí, rychlostí světla (c). Vlnová délka (λ, lambda) a frekvence (f) souvisí s rovnicí:
To platí pro veškeré elektromagnetické záření.
Elektromagnetické záření je známé pod různými názvy, v závislosti na jeho energii. Energie těchto vln souvisí s frekvencí a vlnovou délkou podle vztahu:
kde h je konstanta známá jako Planckova konstanta.
Gama paprsky jsou nepřímé ionizující záření. Gama paprsek prochází hmotou, dokud neprojde interakcí s atomovou částicí, obvykle elektronem. Během této interakce se energie přenáší z gama paprsku na elektron, což je přímo ionizující částice. V důsledku tohoto přenosu energie je elektron uvolněn z atomu a pokračuje k ionizaci hmoty srážkou s jinými elektrony podél své dráhy. Jindy procházející gama paprsek interferuje s oběžnou dráhou elektronu a zpomaluje ho, uvolňuje energii, ale neuvolňuje se. Atom není ionizovaný a gama paprsek pokračuje dál, i když s nižší energií. Tato uvolněná energie je obvykle teplo nebo jiný, slabší foton a způsobuje biologické poškození jako radiační popálení. Řetězová reakce způsobená počáteční dávkou záření může pokračovat i po expozici, podobně jako spálení od slunce nadále poškozuje kůži, i když je člověk mimo přímé sluneční světlo.
Pro rozsah energií běžně používaných v radiografii dochází k interakci mezi gama zářením a elektrony dvěma způsoby. K jednomu efektu dochází tam, kde je veškerá energie gama záření přenášena na celý atom. Gama záření již neexistuje a z atomu se vynoří elektron s kinetickou (pohyb ve vztahu k síle) energií téměř rovnou energii gama. Tento efekt převládá při nízkých gama energiích a je znám jako fotoelektrický efekt. K druhému většímu efektu dochází, když gama záření interaguje s atomovým elektronem, uvolňuje ho z atomu a předává mu pouze zlomek kinetické energie gama záření. Z interakce se také vynoří sekundární gama záření s menší energií (tudíž nižší frekvencí). Tento efekt převládá při vyšších gama energiích a je znám jako Comptonův efekt.
Při obou těchto účincích vznikající elektrony ztrácejí svou kinetickou energii ionizací okolních atomů. Hustota takto generovaných iontů je mírou energie dodané materiálu gama paprsky.
Nejběžnějším způsobem měření změn v paprsku záření je pozorování jeho účinku na fotografický film. Tento účinek je stejný jako u světla a čím intenzivnější je záření, tím více ztmavne nebo exponuje film. Používají se i jiné metody, například ionizační účinek měřený elektronicky, jeho schopnost vybíjet elektrostaticky nabitou desku nebo způsobit fluorescenci určitých chemických látek jako při fluoroskopii.
Termín skiagrapher se používal asi do roku 1918 pro označení radiograf. Byl odvozen ze starořeckých slov pro ‚stín‘ a ‚spisovatel‘.
Web New York State Society of Radiologic Technologists