Medical imaging

 Medical imaging

Melalui paruh pertama abad ke-20, dokter sering menggunakan operasi eksplorasi untuk mendiagnosis kelainan organ internal. Teknik ini memungkinkan mereka untuk menemukan dan mendiagnosis tumor atau organ yang tidak berfungsi. Perkembangan berbagai teknik pencitraan telah sangat mengurangi jumlah operasi yang dilakukan setiap tahun. Pencitraan medis berakar pada penemuan yang dibuat pada tahun 1895 ketika Wilhelm Roentgen menemukan metode untuk menghasilkan sinar tak terlihat yang dapat melewati materi padat. Karena sifat mereka tidak diketahui pada saat itu, sinar ini disebut sinar-X. Hari ini, gambar yang dihasilkan sinar-X adalah alat bantu yang sangat diperlukan dalam praktik kedokteran dan kedokteran gigi. Namun, kemampuan penetrasi sinar-X membuat mereka paling efektif dalam pencitraan bahan padat seperti tulang atau gigi, dan kegunaannya dalam membuat jaringan lunak terlihat terbatas.

Kegunaan pencitraan sinar-X sangat meningkat pada awal 1970-an dengan mengintegrasikan sinar-X dengan komputer. Dalam teknik yang dihasilkan, yang disebut computed tomography atau CT scanning, intensitas sinar-X yang melewati tubuh dianalisis oleh komputer yang kuat. Intensitas sinar-X tergantung pada kerapatan dan opasitas dari material yang dilalui sinar-X. Pada jaringan lunak, perbedaan ini sangat kecil dan tidak dapat dideteksi dengan teknik sinar-X biasa. Namun, komputer dapat membedakan antara perbedaan-perbedaan kecil ini dan membangun gambar struktur yang dilalui sinar-X. Gambar cross-sectional dibuat dengan memindahkan sumber sinar-X di sekitar tubuh dalam lingkaran. Komputer menafsirkan intensitas sinar-X yang melewati dan menciptakan gambar penampang organ, tulang, dan jaringan yang berada di jalur sinar-X.

Gambar diproyeksikan ke layar seperti TV yang dapat difoto atau dipelajari. Dengan memindai sumber sinar-X sepanjang tubuh, sebuah gambar dapat diperoleh di titik mana saja dari kepala hingga kaki. Gambar yang dihasilkan seperti serangkaian irisan oranye, di mana masing-masing menunjukkan penampang oranye pada titik yang berbeda.

Sebuah penemuan yang dibuat pada tahun 1946 memasok sarana untuk langkah maju lain dalam pencitraan medis. E. M. Purcell dan Felix Bloch secara independen mengembangkan metode pendeteksian atom hidrogen dalam materi. Mereka menemukan bahwa ketika isotop tertentu (termasuk hidrogen) ditempatkan di medan magnet yang kuat, atom menjadi mampu menyerap, kemudian memancarkan kembali, gelombang radio. Bertahun-tahun berlalu sebelum penemuan ini diaplikasikan pada obat-obatan, tetapi hari ini scan magnetic resonance imaging (MRI) secara rutin digunakan untuk mengamati jaringan lunak tanpa memaparkan pasien pada sinar-X. Pemindaian MRI diproduksi menggunakan metode yang mirip dengan pemindaian CT. Pasien ditempatkan di medan magnet yang kuat, yang menyebabkan atom hidrogen dalam air dan molekul lain dari tubuh menjadi penyerap gelombang radio. Gelombang radio kemudian diperlakukan seperti sinar-X pada CT scan. Gelombang radio yang diserap dan dipancarkan kembali oleh atom hidrogen terdeteksi, kemudian dianalisis oleh komputer. Intensitas gelombang radio memungkinkan komputer untuk membuat gambar jaringan tempat gelombang radio datang. Semua jaringan lunak dan organ mengandung hidrogen dalam jumlah besar, yang memungkinkan untuk mendapatkan pemindaian MRI dari semua organ dalam tubuh. Ini membuat deteksi gangguan jaringan lunak seperti tumor otak jauh lebih aman dan jauh lebih nyaman bagi pasien daripada ketika operasi eksplorasi dilakukan sebagai satu-satunya cara untuk melihat ke dalam.

Sumber :James Spencer, Chemistry: Structure and Dynamics