Koje karakteristike tkiva vidimo na rendgenskoj slici?

Cilj je ovoga rada povezivanje temeljnih karakteristika tkiva s rezultatima dobivenim na rendgenskoj slici, analizirajući fizikalne principe interakcije koje vode do atenuacije rendgenskih fotona u tkivu. Na slikovitom primjeru dokazujemo da nećemo moći imati superdijagnostički uređaj koji bi mogao zamijeniti sve moderne i buduće dijagnostičke uređaje. Svakase tehnika oslikavanja tkiva temelji na jedinstvenim fizikalnim principima te stoga ona vidi točno određene kakateristike tkiva koja drugi dijagnostički uređaji (tehnike) ne mogu vidjeti. Oslikavanje se rendgenskim uređajem temelji na atenuaciji (slabljenju) snopa rendgenskih zraka nakon prolaska kroz tkivo. Glavni su mehanizmi interakcije rendgenskih fotona i tkiva fotoelektrični efekt (potpuna apsorpcija energije fotona) te Comptonovo raspršenje (djelomična apsorpcija energije fotona). Fotoelektrični efekt dominira na niskim i djelomično srednjim energijama i s povećanjem energije jako slabi, dok na srednjim i višim energijama dominira Comptonovo raspršenje. Analizom oba raspršenja, nakon dekompozicije linearnoga koeficijenta atenuacije na uobičajene fizikalne veličine, nalazimo da u režimu Comptonovoga raspršenja kontrast na slici je određen razlikama u gustoći tkiva, a u režimu fotoelektričnoga efekta ovisi o gustoći tkiva te snažno o rednom broju elemenata od kojih je tkivo sastavljeno. U radu su grafički prikazane vrijednosti kontrasta na rendgenskoj slici za osnovne tvorbe i tkiva i opisane njihove karakteristike, gustoća i redni broj elemenata od kojih su sastavljeni. Kompjuterizirana tomografija (CT) vidi potpuno iste karakteristike tkiva kao i klasična rendgenska tehnika. U radu je na eksplicitnom dvodimenzionalnom primjeru objašnjen princip komjuterizirane tomografije. On se temelji na zamišljenoj podjeli tkiva na male volumene (voksele) i snimanju tkiva iz više pozicija, pri čemu se za svaku poziciju postavljaju jednadžbe za apsorpciju zračenja. U dobivenom sustavu jednadžbi nepoznate vrijednosti su vrijednosti linearnog koeficijenta atenuacije za svaki voksel, koje se odrede numeričkim rješavanjem sustava jednadžbi, i prikažu na prikladnoj skali boja u trodimenzionalnom prikazu.