Higit sa isang daantaon nang mahalaga ang mga makina ng x-ray sa pagsusuri sa medisina, na tumutulong sa mga doktor na makakita sa loob ng katawan ng tao nang walang panghihimasok. Mula sa mga butas na buto at impeksyon sa baga hanggang sa mga butas sa ngipin at panloob na tumor, nagbibigay ang makina ng x-ray ng malinaw at detalyadong imahe na gumagabay sa mga desisyon sa paggamot. Ngunit paano nga ba nagagawa ng device na ito na ihalo ang hindi nakikitang radiation sa mga magagamit na diagnostikong imahe? Ang proseso ay binubuo ng serye ng mga nakaayos na hakbang—mula sa pagbuo ng x-ray hanggang sa pagkuha at pagpoproseso ng datos—na lahat ay idinisenyo upang ipakita ang mga pagkakaiba sa mga tisyu ng katawan. Alamin natin ang mga pangunahing yugto kung paano gumagawa ng imahe ang isang makina ng x-ray para sa medikal na gamit.

Sa puso ng isang makina ng xray ay isang bahagi na tinatawag na tubo ng xray, na naglalabas ng mataas na enerhiyang radiasyon na kailangan para sa imaging. Ang tubong ito ay may dalawang pangunahing bahagi: isang katoda (negatibong elektrodo) at isang anoda (positibong elektrodo), na nakaselyo sa loob ng vacuum upang maiwasan ang pagkawala ng enerhiya. Kapag pinatay ang makina, ang kuryenteng elektrikal ay nagpapainit sa katoda, na nagdudulot nito upang ilabas ang isang agos ng mga electron. Ang mga electron na ito ay mabilis na lumilipat patungo sa anoda—karaniwang isang tungsten na target—dahil sa matinding pagkakaiba ng boltahe sa pagitan ng dalawang elektrodo. Kapag bumagsak ang mga electron sa tungsten na target, ang kanilang kinetikong enerhiya ay nababago sa dalawang anyo: init (karamihan dito) at mga photon ng xray (ang kapaki-pakinabang na radiasyon). Idinisenyo ang tubo ng xray upang ipokus ang mga photon na ito sa isang makitid na sinag, na susunod na ipinapadiretso patungo sa katawan ng pasyente. Ang kontroladong paggawa ng mga xray ay ang unang mahalagang hakbang sa paglikha ng mga diagnosticong imahe.

Kapag nabuo na ang xray beam, ito ay dumaan sa katawan ng pasyente, at dito nagsisimulang mag-anyo ang imahe. Ang iba't ibang tisyu ng katawan ay sumisipsip ng xrays sa iba't ibang bilis, depende sa kanilang densidad at komposisyon. Ang mga masigla na tisyu tulad ng buto at ngipin ay sumisipsip ng karamihan sa mga xray photon, na nagpapahintulot lamang ng ilan na tumagos. Ang mga hindi gaanong masigla na tisyu tulad ng mga kalamnan, taba, at organo ay sumisipsip ng mas kaunting photon, na nagpapahintulot ng higit pa na tumagos. Ang mga puwang na puno ng hangin tulad ng baga ay halos pinapasok ng lahat ng xray. Ang pagkakaiba-iba sa pagtagos na ito ay lumilikha ng isang 'anino' na disenyo: ang mga lugar kung saan kakaunti lang ang tumagas na xray (masigla na tisyu) ay mukhang mapuputi sa huling imahe, habang ang mga lugar kung saan maraming xray ang tumagos (hindi gaanong masigla na tisyu) ay mukhang madilim. Halimbawa, ang nasirang buto ay lilitaw bilang isang makintab na puting bahagi laban sa mas madilim na background ng mga nakapaligid na kalamnan at malambot na tisyu. Ang kontrast na ito ang nagbibigay-daan sa mga doktor na makilala ang pagkakaiba sa pagitan ng normal at abnormal na estruktura sa katawan.

Matapos dumaan sa pasyente, ang sinag ng xray (na ngayon ay may impormasyon na tungkol sa kontrast ng mga tisyu) ay tumatama sa isang detektor ng imahe—isang pangunahing bahagi na nagpapalit ng radyasyon sa isang nakikitang larawan. Ang tradisyonal na makina ng xray ay gumagamit ng film screen: binubuksan ng xray ang ispesyal na film na pinahiran ng kemikal na sensitibo sa liwanag, na pagkatapos ay ina-develop sa isang madilim na kuwarto upang ipakita ang imahe. Ang mga modernong digital na makina ng xray naman ay gumagamit ng digital na detektor na mas mabilis at mas epektibo. Ang mga detektor na ito ay may mga sensor na nagpapalit ng mga photon ng xray sa elektrikal na signal. Ang mga signal ay ipinapadala sa isang kompyuter, na nagpoproseso nito upang mabuo ang digital na imahe na ipinapakita sa monitor. Ang ilang digital na detektor ay gumagamit ng flat-panel na teknolohiya, na nagbibigay ng mataas na resolusyon ng imahe na may pinakamaliit na pagkakalantad sa radyasyon. Hindi tulad ng film, ang mga digital na imahe ay maaaring i-adjust—pasiningan, padilimin, o i-zoom agad—upang matulungan ang mga doktor na makakuha ng mas malinaw na view ng tiyak na mga lugar. Mahalaga ang hakbang na ito sa pagkuha upang mapalit ang di-nakikitang sinag ng xray sa isang kapakipakinabang na kasangkapan sa pagsusuri.

Kapag nakuha na ang digital na imahe, isinasagawa ng kompyuter ng xray machine ang pagpoproseso at pagpapahusay upang mapabuti ang halaga nito sa pagsusuri. Maaaring masyadong madilim, masyadong maliwanag, o kulang sa sapat na kontrast ang mga hilaw na imahe, kaya binabago ng kompyuter ang mga parameter na ito upang mas diin ang mahahalagang detalye. Halimbawa, sa chest xray, maaaring palakasin ng software ang kontrast sa pagitan ng baga at puso upang higit na mapadali ang pagtukoy sa mga sintomas ng pulmonya o pag-iral ng dagdag na likido. Ang mga advanced na pamamaraan sa pagpoproseso ay maaari ring bawasan ang ingay (hindi gustong graining) at palitawin ang mga gilid, na nagdudulot ng mas malinaw na pagkakita sa maliliit na abnormalidad. Maaari ring suriin ang digital na imahe gamit ang espesyalisadong software—halimbawa, sa pagsukat ng sukat ng isang tumor o ng densidad ng butas sa buto. Bukod dito, maaaring imbakin nang elektroniko ang mga imahe sa database ng ospital, ipamahagi sa iba pang doktor para sa ikalawang opinyon, o i-print para sa talaan ng pasyente. Tinitiyak ng hakbang na ito sa pagpoproseso na malinaw, detalyado, at naaayon sa pangangailangan ng doktor sa pagsusuri ang huling imahe.

Bagaman mahalaga ang pagbuo ng mga x-ray para sa imaging, isama rin sa makina ng x-ray ang mga tampok na pangkaligtasan upang maprotektahan ang pasyente at operador mula sa labis na exposure sa radyasyon. Pinapayagan ng makina ang mga doktor na i-ayos ang dosis ng radyasyon batay sa sukat, edad, at lugar na iimahin, kung saan mas mababa ang natatanggap ng mga bata at maliit na matatanda kumpara sa mas malaking matatanda. Ginagamit ang lead shielding, tulad ng mga apron at kuwelyo, upang takpan ang mga bahagi ng katawan na hindi iimahin, upang bawasan ang hindi kinakailangang exposure. Ang sinag ng x-ray ay dinidikit (pinopokus) sa tiyak na lugar, upang paunlain ang radiation sa paligid na tisyu. Idinisenyo ang mga modernong makina ng x-ray upang maglabas ng radyasyon lamang habang nagaganap ang aktuwal na exposure—karaniwang isang bahagi lamang ng isang segundo—upang higit na bawasan ang panganib. Ang mga operator ay tumatayo sa likod ng mga lead barrier o gumagamit ng remote control upang mapatakbo ang makina nang mula sa ligtas na distansya. Tinitiyak ng mga hakbang na ito sa kaligtasan na ang mga benepisyo ng x-ray imaging ay malaki kumpara sa kaunti lamang na panganib mula sa radyasyon, na ginagawa ang makina ng x-ray na isang ligtas at maaasahang kasangkapan sa diagnosis.

Sa kabuuan, ang isang makina ng xray ay lumilikha ng mga imahe para sa diagnosis sa pamamagitan ng isang buong proseso: paglikha ng radyasyon ng xray sa pamamagitan ng isang tubo ng xray, paggamit ng pagkakaiba sa density ng tisyu upang makalikha ng kontrast, pagkuha sa sinag gamit ang digital na detektor, pagpapahusay sa imahe sa pamamagitan ng pagpoproseso ng kompyuter, at pagtiyak sa kaligtasan gamit ang mga tampok na kontrol sa radyasyon. Ang pagsasama ng pisika, teknolohiya, at inhinyeriya ay naging sanhi upang ang makina ng xray ay maging isang mahalagang kasangkapan sa modernong medisina. Maging ito man ay pagdidiskubre sa simpleng butas ng buto o pagtuklas sa isang kondisyon na banta sa buhay, ang kakayahan ng makina ng xray na makakita sa loob ng katawan nang mabilis at hindi invasive ay nakapagligtas ng maraming buhay. Habang umuunlad ang teknolohiya, patuloy na nagiging mas epektibo, ligtas, at mas tumpak ang mga makina ng xray, na lalong nagpapabuti sa kanilang halaga sa pagdidiskubre ng sakit at pag-aalaga sa pasyente.