Fisica medica Raggi X in radiografia e TC

Caratteristiche dei raggi X:

La combinazione di (1) la capacità di penetrare materiali opachi, (2) la lunghezza d'onda su scala atomica e (3) l'elevata energia dei singoli fotoni dei raggi X ha portato a un'ampia gamma di applicazioni industriali, mediche e scientifiche.

Come funzionano i raggi X medici?

Le immagini radiografiche sono uno strumento diagnostico indispensabile nella medicina moderna, poiché consentono di individuare malattie come carie, fratture ossee, corpi estranei e cancro. Le radiografie permettono di distinguere facilmente le ossa dai tessuti molli. I raggi X attraversano il corpo e vengono assorbiti dai diversi tessuti in quantità diverse, a seconda della densità del tessuto che attraversano. Ad esempio, strutture come le ossa contengono calcio, che ha un numero atomico più alto rispetto alla maggior parte dei tessuti e contiene relativamente più elettroni, che hanno maggiori probabilità di interagire con i raggi X e quindi penetrano meno. Grazie a questa proprietà, le ossa assorbono facilmente i raggi X. Pertanto, sullo sfondo nero di una radiografia, le strutture ossee appaiono più bianche rispetto agli altri tessuti. Al contrario, i raggi X attraversano più facilmente i tessuti meno radiodensi (come il grasso e i muscoli) e le cavità piene d'aria (come i polmoni).

Nella diagnosi del COVID-19 si sente spesso il termine "polmone bianco". Quando i polmoni sono infiammati, la densità di quest'area diventa relativamente più elevata rispetto ai vasi sanguigni e all'aria nei polmoni, e l'immagine radiografica dei polmoni può mostrare un'area bianca insolitamente grande, per questo viene chiamata "polmone bianco", il che significa che i sintomi del paziente possono essere piuttosto gravi.

Esempi di usi comuni dei raggi X in medicina

(1) Immagini radiografiche: rilevano fratture, alcuni tumori e altre masse anomale, polmonite, alcuni tipi di lesioni, calcificazioni, corpi estranei, problemi dentali, ecc.; come quella che spesso viene chiamata radiografia.

(2) TC (tomografia computerizzata): si riferisce a una procedura di imaging a raggi X computerizzata in cui i raggi X vengono puntati sul paziente e ruotati rapidamente attorno al corpo, producendo segnali che vengono elaborati da un computer per generare immagini trasversali, o "sezioni", del corpo. Queste sezioni, chiamate tomogrammi, contengono informazioni più dettagliate rispetto alle normali radiografie. Una volta che il computer ha raccolto più sezioni sequenziali, queste possono essere "impilate" digitalmente insieme per formare un'immagine 3D del paziente, facilitando l'accesso a informazioni mediche più dettagliate.

Ci sono dei rischi?

Se utilizzata correttamente, la scansione a raggi X offre vantaggi diagnostici che superano di gran lunga i rischi. Tuttavia, i raggi X producono radiazioni ionizzanti, una forma di radiazione che può danneggiare i tessuti viventi. Questo rischio aumenta con il numero di esposizioni. Pertanto è necessario adottare adeguate misure di radioprotezione.