A röntgensugarak mellett léteznek még egyéb korszerű képalkotó eljárások.
Az ultrahangos vizsgálatok az 1940-es években kezdtek el fejlődni. Ezeket a hullámokat az emberi fül nem hallja, sokkal magasabb rezgésszámúak, 1–15 MHz-es nagyságrendűek. Manapság számítógépes vezérlésűek. A hanghullámok kibocsátása és észlelése is megfelelő piezoelektromos kristályokkal történik, melyeknél áram hatására alakváltozás jön létre, míg a hullám érzékelése során deformáció keletkezik. A hangsugárzó a számítógépen van, míg a detektor a cső végén, amit síkosító anyag felkenése után csúsztatnak a páciens testfelületén. Az ultrahang áthatol bizonyos szöveteken, másokon áthajlik, míg eltérő szövetek határán visszaverődik. A visszaérkezésre, mint a visszhangnál is, annál hamarabb kerül sor, minél közelebb van a szövet határfelülete. Ezt érzékelve a számítógép a sugarakat átalakítja képpé, melyen megjelennek a belső szervek, határvonalaik, sőt belső struktúrájuk is, olyan élességben, mintha vizen át néznénk nyitott szemmel. Tehát a kép nem éles, de sok elváltozást észlelhet. Manapság mind jobban elterjed a használata az orvosi diagnosztikában, a magzatfejlődés kísérésében, a belső szervek ellenőrzésében, a véredények átereszőképességének, a szív működésének vizsgálatában stb.
PET, pozitronemissziós tomográfia
A pozitronemissziós tomográfiát az 1970-es években találták fel amerikai tudósok. Ez az egyik legmodernebb képalkotó eljárás, amit gyakran használnak a CT-vel ötvözve és 3D-s, vagyis térbeli képeket alakítva ki a testi folyamatokról. Mint a neve mondja, ez is a tomográfia elvén működik. A tomografikus módszer lényege az, hogy egy kétdimenziós testszeletképet készít úgy, hogy a sugárzásforrás (rtg, PET) van az egyik oldalon, középütt a beteg és a másik oldalon a sugárzást mérő detektorok, és az egész berendezés körfelvételt készítve a testszeletről azt számítógépbe küldi, majd ott átalakítva a képeket már 3D-s, vagyis háromdimenziós felvételt kaphatunk a testről. Ez már a PET-re és a CT-re is vonatkozik. A CT-nél a sugárzás elnyelődik, és rtg-képszeletet alkot, míg a PET-nél a testben a fotonok kibocsátását mérik. A PET lényege az, hogy mérik egy nem stabil izotóp bomlásakor felszabaduló pozitron egy elektronnal való találkozásakor felszabaduló fotonok számát, és mint gamma-sugárzást észlelik. A pozitron az elektron antianyag-részecskéje, és találkozásukkor mindkettő megsemmisül, és két nagy energiájú foton száguld ki egymással ellentétes irányba. Ezek pár nap alatt teljesen felbomló radioaktív izotópok, felezési idejük rövid, 2–110 perc. Használják a fluor, oxigén, nitrogén és szén izotópját, de leginkább a fluor 18-as izotópját alkalmazzák a cukorral rokon vegyületben megkötött formában, ami változatlanul kiválik a szervezetből. Ez a molekula a fluoro-dezoxi-glükóz, és a cukor anyagcseréjét követve eljut olyan helyekre, ahol a cukor metabolizációja zajlik. Itt mérik a felszabaduló fotonok számát, és térben-időben vizsgálják a változó metabolikus folyamatokat. Mivel minden testi elváltozást, betegséget megelőz a testi folyamatok megváltozása, így ezt regisztrálva a korai elváltozások felismerésében nagyon jelentősek.
Gyakran egyesítik egy gépben és ötvözik a PET-, CT-, MRI- és NMRI-eljárásokat.
MRI, NMRI
A MRI, a mágneses rezonancia csak a vízben található hidrogénre érzékeny, míg az NMR, a nukleáris mágneses rezonancia a testben található összes hidrogénre. Mindez a mágneses rezonancia elvén működik, ami azt jelenti, hogy erős mágneses térben a precessziót, vagyis rezgést végző atomok, atommagok a beeső elektromágneses hullámokból energiát nyelnek el. Egyes atomoknak olyan tulajdonságaik vannak, mint az iránytűnek, és ezek a mágneses dipólusok. Ha ilyen dipólust erős mágneses térbe helyezünk, akkor arra forgatónyomaték hat addig, míg az be nem fordul a tér irányába, és ez lesz az új egyensúlyhelyzete. Ha ebből az egyensúlyi helyzetből egy másik, kisebb elekromágneses térrel hatunk, hogy az kitérjen, akkor, mikor kitér, elkezd rezegni, vagyis 3D-ban pörög. Ha ez a második mágneses tér periodikusan változó, a legnagyobb kitérést akkor észleljük a dipólusban, amikor a tér frekvenciája megegyezik a dipólus rezgésének frekvenciájával. Ezek a dipólusok a mágnesen térben feltöltött többletenergiát a mágneses impulzus után kisugározzák, és azt a fotonkisugárzást, illetve annak a sűrűségét jelzik, és számítógépben tárolják. Az MRI szövetspecifikus, mert különböző szövetekben és folyamatokban különböző a detektált hidrogénatomok rezgése és fotonkisugárzása.
A vizsgálat lényege az, hogy az emberi szövet vízmolekuláiban levő hidrogénmagot, vagyis egyszerű protont mint dipólust erős mágnesekkel polarizálják és gerjesztik, rezgésbe hozzák, és fotonsugárzást idéznek elő. Ezáltal egy detektálható jelet kapnak, amelyet a testen képekké alakítják át. Az is, mint a tomografikus módszerek, a test egy szeletéről ad kétdimenziós képet. A modern MRI-berendezések azonban a számítógépes átalakítással háromdimenziós felvételt is készítenek.
Az MRI-hez háromféle elektromágneses erőre van szükség. Egy statikus mágneses erőre, mely Tesla-nagyságrendű, és szükséges a hidrogénmag polarizálásához. A másik a precesszáláshoz, vagyis a rezgések eléréséhez kell, és ez a kisebb, ún. gradiens mező, 1 kHz nagyságrendű, időben változó mező. A harmadik a fotonemissziót méri antennával, és ez egy gyenge rádiófrekvenciás mező.
Néhány adat a mágneses erő mértékére. A Föld mágneses mezeje kb. 0,5G (Gauss), az átlagos hűtőmágnes 35–200 G, az iparban haszálatos eszközök 300–5000 G erősségűek. Az MRI-mérések során 10 000–30 000 G (1–3 T [Tesla]) mágneses teret használnak, de laboratóriumban ennél nagyobb értéket is elérnek. Ebből láthatjuk, milyen óriási mágneses erőről van szó.
Itt nem használnak ionizációs energiát, tehát a szervezetre nincsenek ismert káros következményei a hosszú távú erős statikus mágneses mezőnek, habár ez vita tárgyát képezi. Mégsem árt az óvatosság, mivel vannak bizonyos kizáró tényezők. Fontos tudni, hogy a pacemakerrel, vagyis a szívritmus-szabályozóval élő embereknél tilos az MRI, és azoknál, akiknél vannak beültetett orvosi idegen testek vagy implantátumok, fémimplantátumok és mágnesezhető idegen testek. A titániumimplantátum ez alól kivétel, mivel nem mágnesezhető, és alacsony elektromos vezetőképességű.
A MRI-készülék központi része egy mágnes, mely lehet alagútrendszerű vagy nyitott, és amibe befektetik a beteget. A zárt típus működés közben igen zajos. A káros hatása, hogy a mágneses tér felmelegítheti a testet és rángógörcsöket is előidézhet.
Az eljárásnál használhatnak kontraszanyagokat, amelyek leggyakrabban gadolíniumtartalmú komplexvegyületek vagy vas-oxid-tartalmú kolloidok. Óvatosságra intik a vesebetegeket.
Az MRI az egyik legújabb képalkotási mód, az 1980-as években jelent meg, és még igen drága a berendezés.
Háromdimenziós képalkotó eljárások
Manapság már továbbfejlesztették a CT-, az ultrahang- és az MRI/NMR-eljárásokat számítástechnikai matematikai műveletekkel, így háromdimenziós képek is készülhetnek. Ahhoz, hogy 3D-s felvételeket nyerjenek, fontos sok scant, vagyis felvételt készíteni különböző szögből és helyzetből, és azt a szoftverrel átalakítják térbeli képekké. Ezeket a módszereket már nagyban használják.
Megemlíthető egy érdekes eljárás, amit a magyar fogorvosi kar fejleszt. Ez a polarizációs módszer, amely a 3D-s szemüvegekkel és a 3D-s mozikkal terjed. Ez az anaglif technikán alapszik, melyben a háromdimenziós képeket egy síkban kódolják piros-kék színnel és azt polarizációs szemüveggel leolvassák. Ezt lehetne használni a fogászati röntgenképeknél és a sztereomikroszkópiánál is. Ezzel a módszerrel 3D-s röntgenképeket lehetne készíteni a betegek fogairól és a környező szövetekről, szájképletekről. Számítógépes modell kell hozzá. Használható fotózásnál is. Modern képalkotó eljárás még a fotoakusztikus eljárás, a melltomográfia, elektron-mikroszkópia stb.
