医療機器について・・・

Question

レントゲン、CT、MRIなどの仕組みを教えてください（簡単な説明で結構です）。
レントゲンはX線を使うというのはわかるのですが、X線がどうゆう物なのかも分かりません。このぐらい医療機器についてわからないので、簡単な仕組みを教えてください。
　
また、レントゲン、CT、MRIの他にこのような機器は作られているのでしょうか？？

yamazo · Accepted Answer

こんばんわ。まず、ｘ線から説明します。
Ｘ線は原子核と電子から作られます。非常に大きな原子番号の原子（現在のＸ線管球はタングステンです）に加速させた電子を近づけます。すると、電子は原子核の引力にひきつけられて進行方向を曲げられます。このとき電子の速度は落ちる代わりに落ちた分のエネルギーがｘ線に変わります。レントゲン博士が発見した当時、何物かわからなかったため、”ｘ線”と名付けられ、また、レントゲン博士が発見したため、レントゲン線とされました。
ｘ線はそのエネルギーの大きさ（速度の速さ）によって物質（医療の中では人体）との相互作用の仕方が変化します。ｘ線の速さの遅い（エネルギーの低い）とき、物質の原子番号が大きければ大きいほど、ｘ線は多くのエネルギーを失い、体の後ろに置かれたフィルムまで届きません。たとえば、人体の中でもっとも大きな原子番号の物質はカルシウムである骨で、もっとも低いのは肺にある空気です。このためｘ線写真ですと、胸部写真では脊椎、肋骨などの骨は白く写り、大部分が空気の肺は黒く写ります。
要するにｘ線を使った影絵と思っていただければ、理解できると思います。
さて、ｘ線を使ったＣＴはちょっと複雑になります。
　ＣＴではＸ線管球を人体の周りをぐるっと1周させてそれぞれの角度から見た影絵をデータとして取り込みます。
このデータをコンピュータ上でもう一度すべての角度の影絵を投影（逆投影といいます）して断層画像を作り出します。ちなみにＣＴとはComputed（コンピュータを使った）Tomografy（断層写真）のことです。
　えーとそれからMRIですね。
これはx線を使いません。磁石と電磁波（テレビの2チャンネルくらいの周波数の電波です）を使って原子核を画像化します。医療でよく使われるのは水素原子です。
地球が自転しているように、原子にもそれぞれスピンといって、自転している自転速度（角速度）があります。これによって、当然1秒間に何周しているかという角周波数というものがあります。この角周波数と磁場の強さは比例関係があります（ラーモアの方程式）。これを利用してMRI装置の磁場に3次元方向の直線的な傾斜を持たせ、決まった周波数だけを集めて予め撮影計画したスライスの断層画像にするということをやっています。また、このスピンがひとつ一つは小さな信号しか出さないことから、すべてのスピンを一定の方向に向ける必要があるため、巨大な磁場の中に入らなければなりません。
　最後にこのほかに作られている診断用の装置は、超音波診断装置、骨密度診断装置、RI検査用のガンマカメラ、それと今流行のPET診断装置があります。
こんなところでいかがでしょうか？

noname#8220 · Answer

放射線技師ではないので説明はうまくできません。
ＰＥＴに関しては、下のＵＲＳ見てください。
ＰＥＴに使われる薬　FDG（フルオロデオキシグルコース）= ブドウ糖＋放射能
癌はブドウ糖をたくさん使う→FDGを注射すると癌が光る
 放射性同位元素から出てくるポジトロン（陽電子）が陰電子と合体した瞬間に消滅し強い放射線を2本出しますので、これをPETカメラで検出し断層画像を作るわけです。

参考URL：http://www3.synapse.ne.jp/pet/aboutpet/about.html

noname#25358 · Answer

>sstk さん
>骨・金属は高吸収、気体・脂肪は低吸収だと思うのですが、逆ではないでしょうか？
　……あれ？(^_^;
　あー。すいません、そのたうりです(^^;゜。

sstk · Answer

#1で回答したものです。
超音波検査（エコーソナー）は無害ということになっております。
身体に当てた検査機器から耳で聞き取れない波長の音波（超音波）を出し、体内にある臓器などからはね返って来ることを利用して体内を描出します。
この方法は魚群探知や地下水脈の探索にも用いられていますので、そういった文献もご参照ください。

X線は有害ということになっていますが、年間に数枚のX線写真を撮る程度であれば問題ありません。
また、それ以上の検査を行う際にも、危険性よりも検査によって得られるメリットが大きい場合に行われますので、過剰に嫌悪感を抱かれなくて良いかと思われます。

#2さんへ。
> 骨などの硬い物がたくさんあるところを通り抜けるときは、あまり影響を受けずにスルスルと通り抜けてしまいます。
> ですが、肉などの柔らかいものがたくさんあるところは、通り抜けるのが大変なので勢いが弱まってしまうか、または通り抜けることができずに消滅してしまいます。
骨・金属は高吸収、気体・脂肪は低吸収だと思うのですが、逆ではないでしょうか？
そうでなければ、プロテクターに使われる素材は鉛ではなく、柔らかい物が良いことになってしまいます。

魚群探知機のHPです。

参考URL：http://www.hondex.co.jp/

noname#25358 · Answer

>エコーソナーは音波なので体に害はないのですよね？？
　程度の問題かもしれないですけど、一般に売られている機器で身体に害があるというのは効いたことがないですね。

noname#25358 · Answer

Ｘ線というのは、電磁波の一種です。
　電磁波とは、この世の中で空気中にブンブン飛び回ってる電波であり、太陽からも大量に放出されているものです。
　それを、人間が作為的に作り出し、利用しているのです。

　電磁波は全て「周波数」と呼ばれる要素を持っています。
　周波数とは、いうなれば「電磁波がどれくらいの勢いで飛んでいるか」という数字です。
　勢いの強い電磁波は、全てのものをスルスルと通り抜けてしまいますが、勢いの弱い電磁波はあちこちにぶつかって跳ね返り、またはあまつさえ人体を傷つけさえもします。

　その中でＸ線と呼ばれる電磁波は、比較的勢いの弱い部類の電磁波です。
　「人間の身体をすり抜けると、その影響を受けて勢いが変わる」という性質があります。
　骨などの硬い物がたくさんあるところを通り抜けるときは、あまり影響を受けずにスルスルと通り抜けてしまいます。
　ですが、肉などの柔らかいものがたくさんあるところは、通り抜けるのが大変なので勢いが弱まってしまうか、または通り抜けることができずに消滅してしまいます。

　このような性質を利用して、「身体の中の骨がどのような状態になっているか」とか「身体の中に異物がないか」といったことを調査することができます。

　レントゲン、ＣＴ、ＭＲＩのほかに身体の中を見ることができる機械としては、「音波」を利用したエコーソナーなどがあります。

sstk · Answer

手のひらを光にかざすと透けて見えることがあるでしょう。ある程度の厚さをもった物でも光は少し通り抜けます。
X線は光よりさらに物体を通り抜けやすいものと考えてもらえばいいと思います。
ある程度の厚さをもった人間の身体。通常なら光は通りませんが、X線ならば通り抜けます。
その通り抜けやすさも脂肪は通り抜けやすいですが、骨は通り抜けにくく、そのX線でできた影をもって写真としています。

CTはX線を使ってさらに高度に体内を分析しています。
MRIはX線とはまた違った、磁場によって画像を作り出しています。
どちらも写真というよりは、パズルの本にあるような「お絵かきロジック」や「イラストロジック」のようなことをしています。

参考URL：http://www.tim.hi-ho.ne.jp/~t-nakanishi/acoustic/ctmri.html

医療機器について・・・

こんばんわ。

放射線技師ではないので説明はうまくできません。

>sstk さん

#1で回答したものです。

>エコーソナーは音波なので体に害はないのですよね？？

Ｘ線というのは、電磁波の一種です。

手のひらを光にかざすと透けて見えることがあるでしょう。

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