Om problemen in het lichaam te kunnen herkennen gebruiken artsen niet alleen hun ogen. Misschien heb je hier zelf ook ervaring mee, bijvoorbeeld na een ongelukkige val. Er is natuurlijk maar weinig te zien aan de buitenkant bij bijvoorbeeld een “mooie” breuk van een bot. Als de arts vermoedt dat het bot gebroken is, wordt er een röntgenfoto gemaakt in het ziekenhuis. Op een röntgenfoto is duidelijk zichtbaar of er een breuk in het bot is ontstaan.
Er zijn allerlei beeldvormende technieken ontwikkeld die de binnenkant van het lichaam kunnen afbeelden zonder dat daarvoor een chirurgisch mes nodig is. Deze technieken maken het mogelijk om een diagnose te stellen en soms zelfs een behandeling uit te voeren zonder dat daarvoor veel extra schade aan het lichaam wordt aangebracht. Deze vorm van behandeling wordt ook wel minimaal invasief genoemd. Omdat een minimaal invasieve behandeling veel minder belastend is voor de patiënt is de trend om steeds meer van dit soort procedures te ontwikkelen. Het is tegenwoordig zelfs mogelijk om hartkleppen te vervangen zonder dat de arts het hart echt ziet. Dit artikel bespreekt de meest voorkomende beeldvormende technieken in het ziekenhuis en wanneer welke soort wordt toegepast. Deze technieken zijn röntgen, ultrageluid en MRI.
Röntgen en CT
De bekendste beeldvormende techniek is zoals gezegd het afbeelden met röntgenstraling. Deze straling is onderdeel van het elektromagnetische spectrum, net als bijvoorbeeld licht. Röntgen heeft heel veel energie en gaat daarmee grotendeels dwars door het menselijk lichaam heen. Sommige delen van het lichaam, zoals botten waar veel calcium in zit, houden wel wat straling tegen, terwijl andere delen juist meer röntgenstraling doorlaten. Dat veroorzaakt een contrast tussen de verschillende onderdelen van het menselijk lichaam. Eigenlijk meet je dus de schaduw van het lichaam.
Röntgenbeelden zijn makkelijk, snel en goedkoop te maken en laten redelijk veel detail zien. Het belangrijkste nadeel van deze techniek is röntgenstraling ioniserende straling is. Omdat de röntgenfotonen zoveel energie bevatten, is het mogelijk dat elektronen losgeslagen worden. Daardoor ontstaat er schade aan moleculen in het lichaam, wat kan leiden tot grote problemen, vooral als dit schade aan het DNA veroorzaakt. Daarom zal de tandarts altijd de ruimte verlaten tijdens het maken van een röntgenfoto. Sommige operaties gebeuren met röntgen als beeldvormende techniek. De arts kan dan niet weglopen en zal een loodschort dragen. Lood kan de röntgenstraling wel effectief tegenhouden.
Een ander nadeel van röntgenplaatjes is dat het, net als een foto, altijd een platte schaduw oplevert, terwijl het lichaam natuurlijk ook diepte heeft. Om die beperking te verkleinen is CT (computed tomography) ontwikkeld. Daarbij zitten een röntgenbron en een detector in een heel snel ronddraaiende cirkel, waar het lichaam doorheen wordt geschoven. Door slimme technieken kan daarmee een 3D-beeld van het lichaam gemaakt worden. Daarmee kan heel nauwkeurig het lichaam in beeld gebracht worden.
Ultrageluid
Naast de röntgenfoto is een andere heel bekende beeldvormende techniek de afbeelding van het ontwikkelende embryo met ultrageluid tijdens een zwangerschap. Deze afbeelding was de eerste keer dat jouw ouders jou hebben gezien! Tijdens een echoscopie wordt met een speciaal apparaat, de transducer, ultrageluid uitgezonden en tegelijk wordt gemeten hoeveel daarvan via een echo terugkomt. Als de tijd tussen het uitzenden van het geluid en de echo daarvan nauwkeurig wordt gemeten, kun je daarmee precies bepalen hoe ver weg de echo ontstond. Sommige weefsels in het lichaam reflecteren veel ultrageluid, terwijl andere weefsels vrijwel niets reflecteren. Daarom is het goed mogelijk om verschillende structuren te onderscheiden. Door zowel de hoeveelheid reflectie als de tijd te bepalen is het mogelijk een plaatje op te bouwen met ultrageluid. Het grote voordeel van ultrageluid is dat er geen schadelijke straling wordt gebruikt. Daarom is het zelfs veilig om groeiende embryo's af te beelden. Een grote beperking van ultrageluid is dat bot alle ultrageluid terugkaatst. Daarom is het niet mogelijk om af te beelden in bot of achter een bot. Met een gebroken arm heb je dus niets aan ultrasound.
Naast echo’s tijdens de zwangerschap wordt ultrageluid ook toegepast voor onderzoek naar bijvoorbeeld de lever of andere organen in de buikholte. Ook zijn er speciale transducers die via de slokdarm het hart kunnen afbeelden. Dat gaat niet goed via de borstkas omdat de ribben en het borstbeen in de weg zitten. De patiënt is daarbij onder narcose. Het is zelfs mogelijk om heel kleine transducers in de bloedbaan te sturen om bijvoorbeeld blokkades van bloedvaten in kaart te brengen.
Magnetic resonance imaging (MRI)
Om heel gedetailleerde afbeeldingen te maken van het lichaam is MRI ontwikkeld. Dit is een techniek die heel precies kan afbeelden hoeveel waterstofatomen er lokaal in het lichaam voorkomen. Omdat het lichaam voor een heel groot deel bestaat uit water en vet, waarin heel veel waterstofatomen voorkomen, is MRI erg geschikt om organen af te beelden.
Een MRI-scanner is een heel complex apparaat, waarbij de patiënt op een bed de scanner in wordt geschoven. Om de lokale hoeveelheid waterstof te kunnen meten moet er eerst een ontzettend sterk magneetveld worden aangelegd. Waterstofkernen zijn van zichzelf magnetisch en worden door het sterke magneetveld allemaal in dezelfde richting gezet. Door daarna ook nog een variërend magneetveld naar de waterstofkernen te sturen, gaan de interne magneetjes trillen en zenden daarmee zelf een signaal uit dat wordt gemeten. Dat variërende magneetveld wordt gemaakt door spoelen. Zij zijn verantwoordelijk voor de grote hoeveelheid geluid in een MRI-scanner.
MRI is in staat om heel nauwkeurig en zonder schadelijke straling de organen af te beelden. Het nadeel aan MRI is dat het lang duurt om een scan te voltooien.
Waarom zijn er zo veel verschillende technieken?
Alle zojuist genoemde technieken hebben voor- en nadelen. Die zijn schematisch samengevat in de tabel hieronder. Afhankelijk van het specifieke medische probleem zal een andere beeldvormende techniek gebruikt worden. Voor sommige patiënten (bijvoorbeeld jonge kinderen) wordt niet snel röntgen of CT gebruikt. Soms moeten er heel precies organen worden afgebeeld, soms is alleen het bot belangrijk. Geen enkele beeldvormende techniek heeft alleen maar groene vakjes in de tabel. Dus de arts zal altijd de beste techniek bij het medische probleem moeten zoeken.
Wat kun je hiermee in lessen op school?
Er zijn een aantal lesbrieven beschikbaar waarin je kan zien wat je met die onderwerp concreet in de klas kan doen. Als eerste: Hoe krijg je het beste beeld voor een goede diagnose? Deze is ook beschikbaar in het engels. Kinderen in een MRI is een speciaal onderwerp waar ook een lesbrief over geschreven is.
Merel Leistikow
