มองทะลุร่างกายด้วยรังสีเอ็กซ์

การเดินทางเริ่มต้นขึ้นจากความบังเอิญของนักฟิสิกส์เยอรมันที่ชื่อว่า เรินต์เกน (Roentgen) คริสต์ศักราชที่ 1895 เขากำลังศึกษากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านก๊าซซึ่งอยู่ในหลอดรังสีแคโทด จากจุดเริ่มต้นนี้ทำให้เรารู้ว่ามีรังสีชนิดอื่นอีกที่เรามองไม่เห็นและยังส่องทะลุวัตถุต่าง ๆ ที่ไม่หนาแน่นมากได้ รังสีนั้นคือ X-Ray รังสีเอ็กซ์ ซึ่งถูกจัดให้เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่มีความยาวช่วงคลื่นที่ 10 - 0.01 นาโนเมตร หรือราว ๆ 30 – 30,000 เพตะเฮิรตซ์ (1015) ซึ่งเป็นรังสีที่เกิดจากการแตกตัวไอออนของธาตุ ซึ่งมีพลังงานสูงกว่าแสงที่ตาเปล่ามองเห็นโดยปกติ แต่มีพลังงานน้อยกว่ารังสีแกมม่า แม้จะนำมาใช้ประโยชน์กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน แต่มันก็มีอันตรายต่อมนุษย์หากได้รับในปริมาณที่มากเกินไป

ภาพประกอบ : ลิขสิทธิ์ถูกต้องจาก Shutterstock
ลิขสิทธิ์ภาพขอสงวนเฉพาะสำหรับใช้งานในสื่อต่าง ๆ ของทรูปลูกปัญญา เท่านั้น
ห้ามไม่ให้นำภาพไปเผยแพร่ผ่านช่องทางอื่นโดยเด็ดขาด

นับตั้งแต่เรินต์เกินค้นพบว่า รังสีเอ็กซ์มีพลังงานมากพอที่จะเดินทางทะลุผ่านสิ่งต่าง ๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันสามารถทะลุร่างกายได้ และเมื่อไปตกกระทบกับฟิล์มจึงเหมือนเป็นการถ่ายภาพของร่างกาย ทำให้เห็นรูปร่างของกระดูกและอวัยวะภายในได้ และนั่นก็เป็นการนำการใช้รังสีเข้ามาสู่การถ่ายภาพในการแพทย์ และทำให้เกิดสาขาวิชารังสีวิทยา ภาพถ่ายที่ได้ถูกนำมาใช้ประกอบการวินิจฉัยและในกระบวนการต่าง ๆ ของการรักษาโรค โดยหลัก ๆ แล้วมันถูกใช้ในการตรวจหาสภาพทางพยาธิวิทยาของกระดูกและอวัยวะภายในโดยที่ไม่ทำอันตรายต่ออวัยวะหรือกระดูกนั้น ๆ โดยสามารถมองเห็นการแตกหัก หรืออาการผิดปกติของเนื้อเยื่อ เช่น อาการปอดบวม มะเร็งปอด การอุดตันลำไส้ หรือการคั่งของของเหลวในอวัยวะสำคัญต่าง ๆ

ภาพประกอบ : ลิขสิทธิ์ถูกต้องจาก Shutterstock
ลิขสิทธิ์ภาพขอสงวนเฉพาะสำหรับใช้งานในสื่อต่าง ๆ ของทรูปลูกปัญญา เท่านั้น
ห้ามไม่ให้นำภาพไปเผยแพร่ผ่านช่องทางอื่นโดยเด็ดขาด

การทำงานของรังสีเอ็กซ์คือ เมื่อมันเดินทางตกกระทบกับวัตถุ มันจะชนเข้ากับอิเล็คตรอนภายในวัตถุนั้น ๆ บางครั้งมันจะส่งพลังงานทั้งหมดไปให้วัตถุนั้น บางครั้งส่งพลังงานให้แค่บางส่วนในขณะที่บางส่วนสะท้อนออก ความถี่ของรังสีที่สะท้อนหรือกระเด็นออกมานั้นขึ้นอยู่กับจำนวนอิเลคตรอนที่รังสีเอ็กซ์ตกกระทบตอนเดินทางผ่านวัตถุ การกระทบจะเกิดขึ้นมากเมื่อวัตถุมีความหนาแน่นสูงหรือประกอบด้วยธาตุที่มีอิเลคตรอนจำนวนมากอย่างเช่น ทอง หรือแพลตตินัม ในกรณีของกระดูกที่มีความหนาแน่นค่อนข้างสูงและแคลเซียมเองก็มีจำนวนอิเลคตรอนมาก มันจึงดูดซับรังสีเอ็กซ์ได้ดี ในขณะที่เนื้อเยื่ออื่น ๆ มีความหนาแน่นต่ำกว่าและประกอบด้วยธาตุที่มีอิเลคตรอนน้อยกว่า มันจึงทำให้ฟิล์มส่วนที่เป็นอวัยวะมีสีเข้มกว่า เป็นต้น อย่างไรก็ดีรูปที่ปรากฏบนฟิล์มเอ็กซ์เรย์เป็นเพียงภาพส่วนหนึ่งที่สะท้อนการเดินทางผ่านของรังสีในระนาบหนึ่ง ๆ เท่านั้น เราอาจจำเป็นต้องถ่ายภาพด้วยรังสีเอ็กซ์มากกว่าหนึ่งมุมมองในการจะเห็นรูปโดยรวม หรือเห็นพยาธิสภาพของร่างกายส่วนนั้น ๆ ให้ชัดเจนขึ้น

ภาพประกอบ : ลิขสิทธิ์ถูกต้องจาก Shutterstock
ลิขสิทธิ์ภาพขอสงวนเฉพาะสำหรับใช้งานในสื่อต่าง ๆ ของทรูปลูกปัญญา เท่านั้น
ห้ามไม่ให้นำภาพไปเผยแพร่ผ่านช่องทางอื่นโดยเด็ดขาด

แต่เนื่องจากรังสีเอ็กซ์เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากการแตกตัวของไอออน มันสามารถส่งผลกระทบต่อร่างกายในระดับเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอวัยวะหรือบริเวณที่เซลล์ที่มีการแบ่งตัวมาก เช่นอวัยวะสืบพันธุ์ และเนื้อเยื่อไทรอยด์ และนั่นเป็นสาเหตุที่ทำไมพนักงานหรือเจ้าหน้าที่ที่ทำงานกับรังสีชนิดนี้ต้องใส่ชุดเกราะหรือผ้าป้องกันที่มีตะกั่วเป็นส่วนประกอบเพื่อป้องกันไม่ให้รังสีไหลผ่าน อย่างไรก็ตามเมื่อมีการวิจัยอย่างถี่ถ้วนแล้ว รังสีเอ็กซ์ได้ถูกขึ้นบัญชีเป็นสารก่อมะเร็งในสหรัฐอเมริกาและอีกหลายประเทศ การถ่ายภาพเนื้อเยื่อและอวัยวะภายในด้วยเทคโนโลยีอื่น ๆ จึงถูกนำมาใช้แทนที่ ไม่ว่าจะเป็น CAT (Computed Axial Tomography) หรือ CT scan หรือการใช้การสะท้อนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอย่าง MRI (Magnetic Resonance Imaging) หรือแม้แต่คลื่น Ultrasound ทดแทน เนื่องจากมีความปลอดภัยมากกว่า แม้ว่าค่าใช้จ่ายจะสูงกว่าก็ตาม

เรียบเรียงโดย ทีมงานทรูปลูกปัญญา

ที่มา : https://www.youtube.com/watch?v=gsV7SJDDCY4
        http://www.healthline.com/health/x-ray
        https://www.nde-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Radiography/Introduction/history.htm

ภาพประกอบ : ลิขสิทธิ์ถูกต้องจาก Shutterstock
ลิขสิทธิ์ภาพขอสงวนเฉพาะสำหรับใช้งานในสื่อต่าง ๆ ของทรูปลูกปัญญา เท่านั้น
ห้ามไม่ให้นำภาพไปเผยแพร่ผ่านช่องทางอื่นโดยเด็ดขาด