Khả năng xuyên thấu của tia X và ứng dụng trong y tế

Tia X trong y khoa dùng để chẩn đoán bệnh, với khả năng xuyên thấu của tia X có thể thu được hình ảnh chi tiết của các cấu trúc bên trong cơ thể. Ứng dụng của tia X trong y tế rất phổ biến và cần thiết, nhờ vậy kết quả kiểm tra thu được mới chính xác và bác sĩ có thể phác đồ quy trình chữa bệnh phù hợp. Hữu dụng là vậy nhưng khi tiếp xúc lâu dài với tia X có thể gây tổn hại đến DNA và làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư. Do đó việc kiểm soát ứng dụng khả năng xuyên thấu của tia X được kiểm soát rất chặt chẽ.

Tia X là gì?

Tia X chính là sóng điện từ hay bức xạ phát ra từ chùm tia electron khi đập vào vật rắn. Dải sóng của tia X dao động từ 0,01 - 10 nano mét, tương ứng với dãy tần số từ 30 Petahertz đến 30 Exahertz và có năng lượng từ 120eV - 120keV.

Nếu so sánh với tia gamma thì bước sóng của tia X dài hơn nhưng ngắn hơn so với tia tử ngoại. Tia X được phát minh vào thế kỷ 19 và trở thành một trong những thành tựu nổi bật, mở ra một chương mới cho ngành vật lý và nền y tế thế giới. Nhờ tia X mà bác sĩ có thể nhìn thấu những bộ phận bên trong cơ thể bệnh nhân thay vì phải phẫu thuật trực tiếp.

Tia X còn được gọi là tia Rontgen, được lấy theo tên của nhà vật lý học người Đức - người đầu tiên quan sát tia X.

Vì  là một dạng bức xạ năng lượng cao nên không thể nhìn thấy tia X bằng mắt thường được. Ứng dụng của tia X được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và đặc biệt là y tế, có thể nhìn xuyên thấu qua nhiều vật thể, ngay cả vật sống.

Khả năng xuyên thấu của tia X

Để dễ hiểu hơn về khả năng xuyên thấu của tia X thì đây như một bức xạ điện từ được phát ra từ các electron nằm ngoài hạt nhân nguyên tử. Còn các tia alpha hay gamma đều có năng lượng cao và được phát ra từ hạt nhân nguyên tử nên 3 tia này không giống nhau. Tia X sẽ tương tự như ánh sáng khả kiến có bước sóng ngắn hơn nhiều và năng lượng cao hơn nhiều.

Tia X có thể xuyên qua nhiều mô sinh học và vật liệu khác nhau mà ánh sáng không thể nhìn thấy được. Tia X được chia thành loại mềm và cứng tùy theo phạm vi năng lượng của chúng. Tia X mềm phạm vi từ ~0,12 đến 12kV, còn phạm vi tia X cứng từ ~12kV đến 120keV.

Tia X mềm sẽ sử dụng trong trường hợp các vật thể nhỏ hoặc khi hình ảnh năng lượng thấp. Tia X cứng thường được sử dụng cho các vật thể rắn hoặc lớn hơn.

Với khả năng xuyên thấu của tia X thường được áp dụng cho việc chụp ảnh xương và phổi. Xương có chứa các nguyên tử tương đối nặng và nhiều electron như chất hấp thụ tia X, vì thế mà hình ảnh của nó cũng khác biệt đáng kể so với các mô mềm xung quanh. Trong phổi không khí không có sự hấp thụ tia X nên hoạt động như một chất tương phản. Qua đó có thể nhìn thấy rõ sự khác biệt về độ tương phản giữa mô phổi và không khí.

Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng xuyên thấu càng lớn và dễ dàng đi qua các vật không trong suốt với ánh sáng như giấy, vải, gỗ, mô mềm da thịt. Đối với các mô cứng như kim loại hay xương sẽ khó đi qua hơn, hay kim loại có nguyên tử khối càng lớn thì tia X sẽ càng khó đi xuyên qua hơn.

Ví dụ dễ hiểu đó là chiếu tia X đi qua một tấm nhôm dày vài cm có thể được nhưng sẽ bị chặn lại bởi một tấm chì chỉ dày vài cm. Do đó mà chì thường được dùng làm tấm chắn bảo vệ trong các phòng chụp X quang.

Ứng dụng khả năng xuyên thấu của tia X trong y tế

Như đã nói ở trên, sự phát hiện ra tia X đã mở ra cho nền y tế nhiều cơ hội phát triển, đặc biệt trong lĩnh vực y tế.

Tia X chẩn đoán ung thư

Tia X có vai trò rất quan trọng trong việc phát hiện và chẩn đoán bệnh ung thư. Ứng dụng phổ biến nhất của tia X đó là chụp X quang, dựa vào kết quả thu được có thể biết có khối u bất thường ở trong bộ phận không. Đặc biệt các bệnh như ung thư phổi, ung thư xương hay ung thư vú. Đồng thời bác sĩ có thể thấy rõ được kích thước, tính chất và vị trí của khối u, từ đó lên phác đồ điều trị phù hợp.

Bên cạnh chụp X quang thông thường thì kỹ thuật khác là chụp cắt lớp vi tính (CT scan) cũng rất phổ biến. CT scan là dùng tia X để tạo ra các hình ảnh cắt lớp chi tiết của cơ thể, từ đó bác sĩ đánh giá tình trạng của cơ quan, mô và khối u một cách chính xác hơn. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích trong quá trình phát hiện khối u sâu trong cơ thể hoặc những vùng mà chụp X quang khó quan sát được.

Thêm một ứng dụng về khả năng xuyên thấu của tia X nữa đó là chụp cộng hưởng từ để phát hiện ra ung thư vú ở người phụ nữ. Chụp cộng hưởng từ sẽ sử dụng tia X để chụp các hình ảnh chi tiết của vú, phát hiện khối u nhỏ, sự thay đổi bất thường để từ đó sớm phát hiện mầm bệnh ung thư vú và tiến hành điều trị sớm.

Tia X trong điều trị bệnh ung thư

Mặc dù tia X dùng chủ yếu trong chẩn đoán bệnh nhưng ứng dụng khả năng xuyên thấu của tia X cũng có thể điều trị bệnh ung thư. Cụ thể tia X dùng để chiếu xạ các khối, làm ngưng sự phát triển của khối u và làm tổn thương chúng. Phương pháp này mọi người thường biết đến là xạ trị và đang là một trong những phương pháp chữa bệnh ung thư phổ biến ở thời điểm bây giờ.

Trong xạ trị thì tia X sẽ dùng để chiếu trực tiếp vào vùng bị ung thư, nhằm giảm kích thước và tiêu diệt khối u. Tia X có thể phá vỡ DNA của các tế bào ung thư khiến cho chúng không thể phát triển phân chia thêm được nữa. Tuy nhiên nếu không cẩn thận thì tia X có thể tác động lên các tế bào lành tính, khỏe mạnh xung quanh và đây chính là tác dụng phụ.

Chính vì thế trước khi điều trị ung thư thì bác sĩ sẽ tính toán liều lượng chính xác, vị trí xạ trị chính xác của tia X, để đảm bảo tối đa an toàn và giảm thiểu tác dụng phụ của tia X với bộ phận bị ung thư.

Có thể kết hợp xạ trị cùng với các phương pháp chữa ung thư khác hoặc sử dụng độc lập. Xạ trị thường sẽ áp dụng cho những trường hợp mắc bệnh ung thư nặng vị trí tổn thương lan rộng và không thể thực hiện phẫu thuật được. Hoặc người bệnh có thể phẫu thuật trước, sau đó xạ trị để tiêu diệt tế bào ung thư còn sót lại.

Một kỹ thuật xạ trị đặc biệt mà tia X đóng vai trò rất lớn, đó là xạ trị cường độ cao. Tia X được chiếu với mức độ cao vào khối u ung thư lớn hoặc sâu trong cơ thể mà không gây tổn thương cho các mô lành xung quanh.

Hình ảnh X quang

Một trong những ứng dụng nổi bật của tia X đó là hình ảnh X quang - qua đó biết được bạn có gặp vấn đề ở xương khớp hay không. Nếu như xương bị gãy thì kết quả chụp x quang sẽ giúp phát hiện vị trí xương bị gãy để bác sĩ tìm cách xử lý nối lành vết thương.

Không chỉ trong y tế mà trong vấn đề kiểm tra hàng hóa, X quang cũng được áp dụng để kiểm tra an ninh với các gói hàng và mặt của khách hàng, đều sẽ được hiển thị rõ trên máy dò hình ảnh điện tử.

Tia X chẩn đoán răng và xương

• Trường hợp gãy hoặc nhiễm trùng xương đều sẽ được hiển thị rõ trên tia X
• Viêm khớp: bác sĩ dựa vào kết quả chụp X quang để biết được tình trạng viêm khớp có tiến triển tệ hơn hay đang hồi phục bình thường
• Sâu răng: Trong kiểm tra răng miệng thì bác sĩ cũng dùng tia X để xác định tình trạng và vị trí sâu răng của bạn

Tia X chẩn đoán vùng ngực

Đối với vùng ngực thì ứng dụng khả năng xuyên thấu của tia X, đó là:

• Phát hiện các tình trạng liên quan đến phổi, cụ thể nhiễm trùng phổi: Chụp X quang cho biết bạn đang bị viêm phổi, ung thư phổi hay bị lao hay không
• Ung thư vú: chụp nhũ ảnh là chụp X quang ở vùng ngực kiểm tra khối u
• Suy tim sung huyết: Những dấu hiệu suy tim suy huyết có xuất hiện hay không đều được thể hiện rõ qua tia X
• Phát hiện mạch máu bị chặn: Khi tia X chiếu qua có thể phát hiện mạch máu bị chặn ở đoạn nào, chỉ cần tiêm một lượng chất tương phản có chứa iot.

Tia X chẩn đoán vấn đề ở vùng bụng

Ngoài răng, xương khớp và phần ngực thì ở vùng bụng tia X cũng được ứng dụng nhiều để chẩn đoán bệnh

• Thường dùng tia X trong kiểm tra các vấn đề liên quan đến đường tiêu hóa, một chất tương phải được bổ sung trong đồ uống hoặc thuốc xổ sẽ giúp phát hiện các triệu chứng lạ thường liên quan đến hệ tiêu hóa.
• Phát hiện vật phẩm bị nuốt trong bụng nếu như chúng ta không may nuốt phải.

Một số lưu ý quan trọng

Tia X quan trọng trong y tế nhưng tiếp xúc tia X với liều cao sẽ gây ra nhiều tác dụng phụ khó lường. Dù hiện nay y tế hiện đại chỉ dùng lượng vừa đủ để hạn chế tối đa rủi ro cho người bệnh và bác sĩ, tuy nhiên nếu không cẩn thận cũng sẽ gây hại đến sức khỏe con người. Đặc biệt với phụ nữ đang mang thai và trẻ em thì tia X ảnh hưởng xấu đến thai nhi và nên thận trọng trước khi sử dụng. Chính vì thế mà thai phụ đi khám thai nên theo định kỳ, không nên đi khám thường xuyên.

Một số người tiêm thuốc cản quang trong việc sử dụng tia X sẽ gặp phải một số tác dụng phụ như cảm giác đỏ bừng, vị trong miệng cảm thấy như ngậm kim loại, ngứa người và buồn nôn. Một số trường hợp hiếm gặp hơn là sốc phản vệ, khiến huyết áp thấp hoặc tim ngừng đập.

Hy vọng qua những thông tin trên, bạn đọc hiểu hơn thế nào là tia X, khả năng xuyên thấu của tia X và những ứng dụng thực tế của tia X trong y học. Có thể nhận thấy tia X được sử dụng rộng rãi và hỗ trợ rất nhiều cho quy trình chẩn đoán và điều trị bệnh. Tuy nhiên để sử dụng đúng cách tia X chỉ có những bác sĩ có chuyên môn tốt và kinh nghiệm dày dặn. Nếu còn có những thắc mắc nào liên quan đến sức khỏe cần được bác sĩ giải đáp, liên hệ ngay đến hotline miễn phí sau đây, bác sĩ tư vấn 24/24 sẵn sàng hỗ trợ.