Auf welche physikalischen Prinzipien beruht die medizinische Radiologie?
Absorption
Emission
Reflexion (Streuung)
Resonanz
Was ist Streuung und wie wirkt sie sich aus?
Streuung ist die Reflexion von Strahlen, aber in verschiedene Richtungen = Ablenkung eines Objekts durch Wechselwirkung mit einem lokalen anderen Objekt.
Sie führt zu Nebel (geringerer Kontrast) in der bildlichen Diagnostik, kann aber mittels Technik rausgerechnet werden bzw. mittels Technik verhindert werden:
Einblendung
Kompression
Raster: Bleilamellen, in einem bestimmten Muster, die sich schnell horizontal hin & her bewegen und so die Streuung verhindern
Sie erhöhen den Strahlendosisbedarf und werden deshalb nicht bei Kindern angewendet
Wie funktionierte das Röntgen bei Wilhelm Röntgen?
Was ist ein Bild? Was braucht es um ein radiologisches Bild zu machen?
Ein räumlich verteilte Quelle elektromagnetischer Strahlung (Licht) unterschiedlicher Wellenlänge.
Es braucht eine gewisse Wechselwirkung und teilweise Absorption des Lichtes, damit Kontrast im Bild entsteht.
Wie ist das Spektrum an Strahlung eingeteilt?
Ionisierende Strahlung (> 1eV):
UV-Bereich
Röntgenstrahlung (14-250 keV)
y-Strahlung (SPECT)
PET (Positronen) —> häufig mit Fluor-18
Nicht-ionisierende Strahlung = geringe Energie:
Radiofrequenz
MRT (< 1yeV)
Was bezeichnet die Einheit [eV]?
Das Elektronvolt ist definiert als die kinetische Energie, die ein Elektron bei Durchlaufen einer Beschleunigungsspannung von 1 Volt gewinnt.
Wie funktioniert ein Röntgen?
Von einer Röntgenröhre aus werden Strahlen auf einen Detektor geschickt:
Dabei werden durch Atome mit hoher Kernladung Strahlen absorbiert —> weiß
Bremsstrahlung + charakteristische Strahlung + (Ionisierung)
Wie funktioniert ein CT?
Es entsteht ein Siogramm, für das mindestens 180° gefilmt werden müssen. Aus diesem kann man über eine Rückprojektion das Bild herstellen.
Wie funktioniert ein PET-CT?
Man gibt einen Liganden, der an stoffwechselaktive Zonen bindet und kann diese dann nachweisen (= funktionelles Bild).
Um den Bereich dann noch zu lokalisieren macht man zusätzlih ein CT (= anatomisches Bild). Zusammen ergeben sie dann das PET-CT
Wichtig ist die Time of flight (TOF).
Wie unterscheiden sich y-Strahöung und Positron-Elektron Annilihation?
y-Strahlung
Positronen
Kernzerfälle
Kernzerfälle erzeugen Positron (= Antielektron)
100-500 keV
2x 511 keV
Radioaktive Isotope werden injiziert
aus dem Körper emittierte Strahlung wird gemessen
Annihiliert (= Zernichtung) mit Elektron zu 2 Photonen
Wie funktioniert ein MRT?
Es werden nur die Kernspins angeregt, deren Eigenfrequenz der Anregungsfrequenz entspricht. Die Eigenfrequenz der Spins in starken Magnetfeldern liegt zwischen 10-200 MHz
Kerne werden durch den Magneten angeregt. Deren Resonanz kann man dann messen, da die Ladung sich dann dreht.
das MRT geht ganz ohne Strom, allerdings muss es mit flüssigem Helium gekühlt werden —> teuer
Die Larmorfrequenz beschreibt in der Quantenmechanik die Frequenz der Präzessionsbewegung eines Elementarteilchens in einem externen Magnetfeld.
Messung der Magnetisierung:
Externes B0-Feld Spin-Ausrichtung
HF-Anregung
Umklappen der Magnetisierung
Rotation & Relaxation
Zuletzt geändertvor 2 Jahren
