Röntgenaparaat (1)

JWG
Röntgenaparaat
Uurimustöö
R.R.
2009
Röntgenikiirte avastamine.
19. saj. lõpul oli gaaslahendustoru kõige erutavam seade füüsikas ning sellega katsetati enamikus laboratooriumides. Kui mingit uut nähtust nii suure huviga uuritakse, jõutakse varem või hiljem tulemusteni. Ja aastal 1895 tegigi Wilhelm Conrad Röntgen suurepärase avastuse.
Töötades gaaslahendustoruga, täheldas Röntgen, et selle laheduses asuv baariumi plaatinatsüaniid hakkas helenduma (fluorestseeruma) hetkel, kui kõrgepingeline vool läbis toru.
Röntgen arvas , et helenduse põhjustas torust väljuv ultraviolettkiirgus. Ta pani oletuse kontrollimiseks toru musta kartongkarpi, kuid helendus ei vähenenud. See püsis ka kahe meetri kaugusel torust. Röntgen mõistis kohe, et oli avastanud uue kiirguse, mis suudab läbida teistele kiirgustele läbipaistmatuid aineid.
Oma oletuste kontrolliks korraldas Röntgen mitme nädala jooksul katseid ja avastas uute kiirte mitmed imelikud omadused.
28. dets. 1895 andis ta Würzburgi ülikooli füüsikalis-meditsiinilise seltsi eesistujale üle esialgse teadaandena oma töö 'Ühest uuest kiirteliigist" ("liber eine neue Arl von Strahlen"). 23. jaan. 1896 pidas Röntgen samas seltsis ettekande demonstratsioonidega.
Esimesele tööle järgnesid teine (1896) ja kolmas ( 1897 ). Neis töödes on Röntgen täpselt ära määranud uute kiirte mitmesugused omadused, nagu sirgjooneline levik, fotograafiline ja ioniseeriv toime, fluorestsentsi tekitamine, seni tuntud kiirtele läbipaistmatutest kehadest läbitungivus, neeldumine, kiirte kalkus. Hoolimata Röntgeni uurimuste põhjalikkusest jäi küsimus röntgenikiirte loomusest siiski lahtiseks. See sai selgeks alles pärast hajunud röntgenikiirte polarisatsiooni (Barkla 1905), kiiruse (Marx 1905) ja interferentsi (Laue 1912) kindlaks tegemist. Röntgeni uurimistöö oli niivõrd põhjalik, et uued põhjapanevad uurimused järgnesid alles 10 ja enama aasta pärast.
Röntgenikiirgus on väga väikese lainepikkusega (6 x 10 -10 - 2 x 10 -7 cm) elektromagnetkiirgus, mis tekib kiirete elektronide voo pidurdamisel aines. Röntgenikiired võivad murduda ja peegelduda ning nende puhul esineb difraktsioon ja interferents, kuid seda ainult ainetes, mille aatomite vahelised kaugused ligikaudu võrduvad kasutatava röntgenikiirguse lainepikkusega, s. t. peamiselt kristallides .
Röntgenikiirte omadustel põhineb nende kasutamine defektide avastamiseks läbipaistmatutes esemetes, haigete läbivalgustamiseks, pahaloomuliste kasvajate ravimiseks, ainete keemilise koostise uurimiseks. Röntgenkiirgusallikast lähtuv kiirgus läbib keha, neeldub osaliselt ja jõuab detektorisse.
Pildile summeerub kogu informatsioon, mis jääb röntgenkiirte teele.
3D kehast saab 2D pilt
Ruumilist 3D kujutist saab tekitada meie peas, kui me pildistame objekti eri suundades
Wilhelm Conrad Röntgen sündis 27. märtsil 1845. a. Lennepis Alam-Reinil oma vanemate ainsa lapsena. Oma nooruspõlve veetis ta ema kodumaal Hollandis. Algõpetust sai ta osalt kodus, osalt Utrechti gümnaasiumis. 1865. a. astus Röntgen küpsustunnistuseta Zürichi polütehnikumi, mille lõpetas masinaehitusinsenerina 1868. a. Sealsamas omandas ta 1869. a. dr. phil . kraadi. Seejarel töötas ta assistendina kuulsa eksperimentaalfüüsiku August Kundti juures Zürichis ja Würzburgis. Röntgen pidas professori ametit Strassburgi ja Giesseni ülikoolis, kus ta avaldas mitu teaduslikku tööd, mis äratasid kohe tahelepanu.
1888. a. sügisel asus ta Friedrich Kohlrausch'i järeltulijana Würzburgi ülikooli füüsikainstituudi juhataja kohale. Töötades siin endise usinusega eksperimentaalfüüsika alal avastas Röntgen 1895. a. lõpu uued kiired, millele ta pani nimeks x-kiired ja mis 23. jaan. 1896. a. esmakordselt nimetati prof . A. Kollikeri ettepanekul röntgenikiirteks.
Teade röntgenikiirte avastamisest levis kiiresti. Kuulsaks saanud teadlast kutsusid tööle paljud ülikoolid. Röntgen võttis 1900. a. vastu Müncheni ülikooli pakkumise ja jäi sinna peatuma kuni oma tegevuse lõpuni.
Würzburgis assistendi-aastail abiellus Röntgen 1872. a. Bertha Ludwig 'iga. Nende abielu .oli lasteta ja nad lapsendasid naise ainsa vennatütre. Õnneliku abielu katkestas naise surm 1919. a.
1920 a. kevadeI tõmbus Röntgen õppetegevusest tagasi, jättes endale õiguse kasutada instituudis kahte ruumi. Siin töötas ta peaaegu oma surmapäevani. Ta suri 78. a. vanuses 10. veebr. 1923. a. lühikese põdemise jarel soole vähktõppe ja on maetud Giessenis.
X-kiirte avastamine tegi Röntgeni maailmakuulsaks. Esimene Nobel 'i auhind füüsika alal omistati 1901. a. Wilhelm Conrad Röntgenile. 70. ja 75. sünnipaeva puhul austasid teda mitmed ülikoolid auaadresside ja audoktori diplomitega
Kompuutertomograaf on arvutiga ühendatud röntgenaparaat, mis võimaldab inimkehast saada kihilisi ja ruumilisi kujutisi. Röntgenkiirgus läbides kudesid osaliselt neeldub ja kiirguse intensiivsust on võimalik mõõta, kasutades kiirgustundlikku filmi. Röntgenkompuutertomograafia (CT) kasutab sama põhimõtet, kui tavaline röntgenülesvõte. Erinevus on selles, et kiirgus läbib kudesid mitmes suunas ja selle neeldumist mõõdetakse detektoritega samuti paljudes punktides ning saadud informatsioon töödeldakse kompuutriga. Tulemusena rekonstrueeritakse kujutis. Näidustuseks on praktiliselt kogu keha hõlmavad täpsustavad uuringud.
Varem kasutusel olnud diagnoosiaparaadid nõudsid röntgenipiltide ilmutamist, nüüd saavad meedikud patsientide probleemid kohe kolmemõõtmelise arvutipildina üle vaadata. Kompuutertomograaf lõikab piltlikult öeldes inimese ristipidi 2,5-millimeetrise paksusega seibideks, millest pannakse kokku kolmemõõtmeline pilt. Seda uurides näeb arstära haiged kohad.
Kompuutertomograafiga ja angiograafiga tehtava uuringu korral on kiiritust rohkem kui röntgenuuringu korral, mistõttu tehakse seda ainult arsti ettekirjutusel, mitte mingil juhul profülaktilises mõttes
Röntgenkiired meditsiinis
Röntgeniülesvõte inimkäest näitas teid ja võimalusi uute kiirte kasutamiseks arstiteaduses . Esialgu tehti seda luumurdude, nihestuste ja võõrkehade kindlaksmääramisel. Aparatuuri täienemine võimaldas röntgenikiirte abil uurida ka siseelundite ehitust. Kõrvuti röntgenidiagnostikaga arenes röntgeniravi.
Tartu ÜIikooIis peetakse röntgensüvaravi alguseks 1922. a., mil naistekliinikus tehti esimene kiirgusravi seanss patsiendile. Röntgenravile naistekliinikus pani aluse hilisem oftalmoloog Ernst Saareste-Saarberg. 1926. aastast töötas samas radioloogina Jüri Haldre -Grünthal. Kuna röntgenitehnika arenes kiiresti ning oli kallis, hakati J. Haldre ja ülikooIi mehaaniku Jaan Muuga eestvõttel kodumaist aparatuuri ehitama, mis osutus tunduvalt ökonoomsemaks. Selleks käidi tutvumas Frankfurdis M. ä. Holfelderi kanooni ja Berliini Siemensi vabrikus röntgeniaparaatide ehitusega. 1929. a. valmis naistekliinikule J. Muuga ehitatud Holfelderi kanooni tüüpi röntgensüvaravi aparaat , mis töötas seal kuni 1958. a.-ni. J. Muuga ja peenmehaanik Hugo Masingu valmistatud röntgenaparaate oli veel teises sisehaiguste kliinikus, närvi- ja lastekliinikutes.
1931 . a. kaitses J. Haldre doktoridissertatsiooni röntgenoloogia alal ning hakkas alates 1932. a. sügissemestrist õpetama radioloogiakursust tulevastele arstidele. 1935. a. õnnestus ülikoolil osta Kanadast esimene raadiumikogus, algasid katsetused raadiumraviks. 1937. a. teostas prof. J. Haldre esimese raadiumraviseansi. Tartust kujunes vähihaigete röntgen- ja raadiumravi keskus Eestis. J. Haldre initsiatiivil rajati 1939. a. naistekliiniku ruumes Radioloogia instituut ja - kliinik . Pärast sõda hakati röntgenravi teostama ka 1946. a. avatud onkoloogia hospitalis, 1949. a. moodustati ühtne radioloogia ja onkoloogia kateeder. Pärast prof. J. Haldre surma 1949. a. suleti Radioloogia instituut ja -kliinik ning ühendati onkoloogia ja sisehaiguste kliinikutega.
1950. -80. a. toimus radioloogia-alane uurimistöö sisehaiguste propeteutika kateedri koosseisus . Sellel ajal kasutatud aparatuur pärines Nõukogude vabrikutest, kasutati ka gammakiiritusravi seadeldisi, mis olid valmistatud Narva tehases "Baltijets". Tegutsesid radioloogid: Laos Koskvee (1909-1991) - õpetas välja terve põlvkonna röntgenolooge Eesti meditsiiniasutustele; Elmar Haldre (1916-1990) - kindlustas radioloogia edasiarendamise 1950.-60. üleminekuaastatel, ja HiIja Sibul (s. 1924).
1980. a. sügissemestrist taastati iseseisev radioloogia ja onkoloogiakateeder, mida juhatas aastail 1980-90 prof. Kaljo Villako, alates 1990. a. prof. Erich Kuus.
Esimesed sammud röntgenoloogia alal Eestis.
1986. a. jaanuaris levis üle maailma teade, et Würzburgi ülikooli füüsikaproressor Wilhelm Conrad Röntgen on avastanud x-kiired, mis on võimelised läbistama tahkeid esemeid ja ka inimese organismi kudesid. Teiste maade teadlased hakkasid proressor W. C. Röntgen'i katseid kordama . Näiteks saadi Peterburis uute kiirtega esimene kujutis 12. jaan. ja esimene ülesvõte labakäest 16. jaan. 1896. a.
Tartus tehti esimesed katsed röntgenikiirtega kas jaanuari lõpul või veebruari algul s.o. 2-3 nädalat hiljem kui Peterburis. Sellest teatab “ Postimees ” 5.(17.) veebruaril järgmist: "Katsetel, mis hiljuti Jurjevi ülikooli füüsikalises kabinetis katodi valgusega ära tehti, kestis hästi selge pildi saamine inimese käest kõige vähemalt pool tundi ning kulus sääl juures nii Palju elektri võimu ära kui palju teda selle aja sees väikene dünamomasin, mida 2 1/2 hobuse jõuline gaasimootor käima ajab, oleks võinud sünnitada". Katse tegijateks olid Tartu ülikooli füüsikaproressor A. Sadovski ja tema assistent M. Kossats.
1896. a. märtsikuus kasutati Tartus röntgenikiirgust esimest korda arstiteaduslikuks otstarbeks. Füüsikud tegid ühe noormehe käest röntgenogrammi, millel oli näha kuul esimese ja teise kämblaluu vahel. Postimees" teatas 9.( 21.) märtsil, et sellest röntgenogrammist valmistatud koopiad on müügil ajalehekontoris ja kohalikes raamatukauplustes.
Suuremas ulatuses teostati röntgenoloogilisi uurimisi Tartus l897.a. seoses sõjaväerongi õnnetusega 1. (13. ) mail Puka jaama ligidal Tartu -Valga raudteellinil. Vagunirusude alt päästeti umbes sada inimest, kelledest 47 oli raskesti vigastatud . Viimased paigutati ravile üilikooli kirurgiakliinikusse Toomel. Peterburi Sõjaväemeditsiini Akadeemiast komandeeriti Tartusse füüsika kateedri assistent N. Georgievski koos spetsiaalse röntgeniaparaadiga. Ta jõudis kohale 3. (15. ) mail. Röntgeniaparaat paigutati kirurgiakliinikusse, elektrivoolu saadi kiiresti rajatud juhtmestiku kaudu ülikooli peahoonest. Peale N. Georgijevski juhtisid haigete röntgenoloogilist uurimist veel professor A. Sadovski ja assistent M. Kossats. See röntgeniaparaat tööas Tartus juuni alguseni ja viidi Peterburi tagasi siis, kui N. Georgijevski komandeering lõppes.
Kasutatud kirjandus:
1. J. Haldre: Wilhelm Conrad Röntgen. Eesti Arst. 1. XV -1936- 1- 7