Salute e malattia

Macchine a raggi X: storia, tecnologia e applicazioni

Le macchine a raggi X esistono da più di un secolo, utilizzando onde di energia radiante, note come raggi X, per fornire imaging di oggetti e materiali solidi. Queste macchine continuano a usare essenzialmente la stessa tecnologia oggi, ma la loro gamma di applicazioni è aumentata drammaticamente.

Macchine primordiali

William Crookes inventò un raggio catodico capace di generare luce altamente concentrata, che portò il fisico tedesco Conrad Roentgen a sperimentare ulteriormente in questo campo. Nel 1895, usò la prima vera macchina a raggi X, facendo una foto della mano di sua moglie. L'invenzione si diffuse rapidamente, e le prime macchine industriali arrivarono all'inizio del secolo.

Funzionamento

Le macchine a raggi X generano energia elettromagnetica altamente concentrata attraverso l'uso di tubi speciali. L'energia viene poi diretta usando lenti, simile a molte altre telecamere. Tuttavia, i raggi X sono altamente penetranti e possono fare immagini degli interni di oggetti solidi — incluso il corpo umano.

Componenti

La parte principale di qualsiasi macchina a raggi X sono i suoi tubi, che generano l'energia elettromagnetica. Sono basically lampadine molto intense, capaci di produrre l'effetto ionizzante dei raggi X. La schermatura è anche importante in una macchina a raggi X, perché la diffusione dei raggi X deve essere controllata per minimizzare eventuali effetti nocivi. La schermatura usa metalli densi e altri materiali spessi che ostacolano la penetrazione dei raggi X. La schermatura inizia intorno ai tubi stessi. Le macchine a raggi X hanno anche kit di sviluppo se usano pellicola, ma la maggior parte è passata allo storage digitale, agendo come normali scanner.

Tecnologie successive

Come risultato del successo dell'imaging a raggi X, metodi più avanzati associati ad esso presero piede — inclusi PET, CT e risonanza magnetica. Tutti usano i fondamentali prima applicati da Roentgen, con risoluzione e output più alti.

Regolamentazione

A causa della loro alta capacità energetica, le macchine a raggi X sono regolamentate nella maggior parte dei luoghi. Negli Stati Uniti, oltre alle regolamentazioni locali, la Food and Drug Administration ha controlli rigorosi per tutte le macchine a raggi X prodotte dopo il 1974.

Sicurezza delle macchine a raggi X

Ci sono tre principi per mantenere la sicurezza intorno alle macchine a raggi X. Tempo (ridurre la durata dell'esposizione); distanza (stare lontano dai tubi e dalle fonti di emanazione); e schermatura. Questi principi si applicano a tutte le macchine a raggi X, indipendentemente dall'uso.

Applicazioni

I raggi X hanno proliferato nella società e nella scienza in molte discipline. Anche se le prime macchine furono messe in uso in medicina generale e procedure chirurgiche semplici, migliori risoluzioni e tecnologie di imaging le hanno rese preziose in altri campi — inclusa l'odontoiatria.

Nei decenni recenti, le macchine a raggi X sono diventate popolari misure di sicurezza in aeroporti e altri luoghi pubblici, rilevando potenziali minacce in bagagli e oggetti altrimenti difficili da aprire.