Fragen S1-2 BST Flashcards
Was ist Röntgenstrahlung und welche Anteile sind diagnostisch wichtig, wie wird sie erzeugt?
Röntgenstrahlung = hochenergetische Strahlung & besteht charakteristischen Strahlung (Linienspektrum) und der kontinuierlichen Bremsstrahlung.
charakteristische Strahlung: Von auftreffenden e’ angeregte Strahlung durch Übergang von einer Schale zur anderen (signifikant sind nur K- und L-Linien).
Bremsstrahlung: Beim Abbremsen der Elektronen wird elektromagnetische Strahlung ausgesandt. Maximale Strahlungsenergie: Die gesamte Energie wird
in einem einzigen Abbremsvorgang abgegeben (recht selten, keV ÷ kV). Meistens geben die Elektronen Energie in mehreren Teilstufen ab –>für Bildgebung
maßgeblich
Erzeugung: entsteht beim Auftreffen von e’ auf Materie bei hoher Geschwindigkeit.
Welche Wechselwirkung der Strahlung in Materie wird i.W. für die Röntgenbildgebung genutzt?
Absorption: Das Strahlungsquant überträgt die Energie vollständig auf ein Elektron der Atomhülle
Compton Streuung: Das Quant überträgt einen Teilseiner Energie an ein Elektron der Atomhülle und ändert seine Richtung
==> Wechselwirkungen verursachen die Schwächung der Strahlung
Was bestimmt den primären Signal/Rauschabstand bei der Röntgenbilderzeugung (kleine Details)?
Vergrößerungstechnik: normal ist ein möglichst kleiner Objekt-Filmabstand gefordert, wegen der bereits erwähnten Unschärfen und Verzeichnungen und
damit das Objekt im Originalmaßstab abgebildet wird.
- Bei der Vergrößerungstechnik (feine Knochenstrukturen, Mammographie u.ä.) ist zur Vermeidung der geometrischen Unschärfe ein besonders
kleiner Fokus (0,15 x 0,15 mm2) erforderlich, der natürlich eine wesentlich geringere Leistung hat. Kompromisse sind unvermeidlich!
- Der Vergrößerungsfaktor bei der Aufnahme ergibt sich aus dem Verhältnissen: Fokus - Objekt- Abstand und Fokus - Film- Abstand.
Abbildungsverzeichnungen:
Bei der Projektionsradiographie werden aufgrund des endlichen FFA, also systembedingt fokusnahe und fokusferne – in Realität gleich große Objekte
-unterschiedlich groß abgebildet. Ist dieser Effekt unerwünscht, so muss mit besonders großem FFA gearbeitet werden. (Lungenaufnahmen)
Eigenfilterung: Die Eigenfilterung des Röntgenstrahlers (=Röntgenröhre + Gehäuse) schwächt vor allen Dingen die niederenergetischen Strahlenanteile
(Weichstrahlung). Da die Weichstrahlung nur die Strahlenexposition des Patienten erhöht, ohne nennenswerte Beiträge zum Bild zu liefern,
schreibt der Gesetzgeber eine Gesamtfilterung von 2,5mm Al-Gleichwert vor (meist ist ein Zusatzfilter erforderlich).
Nach welchem Gesetz erfolgt die Schwächung der Rtg.Strahlung, beschreibe die Parameter, Interpretation
I= I0*e-μd
; μ= linearer Schwächungskoeffizient, Massenschwächungskoeffizient μ/p ; p= Dichte des Material
Zur Erzielung eines hohen Kontrast sind daher niedrige KV-Werte zu wählen, aber Schwächung μ/p ist größer und daraus resultiert eine höhere
Strahlenbelastung (für konstantes I ist bei niedrigen kV-Werten eine höhere Eingangsintensität I 0 als bei hohen kV-Werten.
(Strahlenaufhärtung: μ/p (niedrigen Energien) > μ/p (bei hoher Energie) –> Aufhärtung der Strahlung durch jede Durchstrahlung des Körpers (Nutzung des
Effekts zur Reduzierung der Hautbelastung), geringe Änderung der Patientendicke –> Änderung der Dosis)
Um welchen Faktor wird ein „20cm“- Patient im Gegensatz zu einem „40-cm“ Patienten weniger belastet (I= I0*e-μd)
ca. 50fache, geringe Änderung der Objektdicke bewirkt höhere Dosisaufnahme, μ= 0,2 1/cm, d1= 20cm, d2= 40cm
Wie ändert sich das Röntgenspektrum beim Durchgang durch den Körper?
das Spektrum ändert sich zu hohen Energien, wird härter
Wie verhält sich die Dosisbelastung und der Kontrast im Bild bei niedrigen kV, Bildempfängerdosis konstant?
Die Durchleuchtungszeiten liegen im Minutenbereich (=Dauerbetrieb im Gegensatz zur Aufnahmetechnik). Um die Strahlenbelastung niedrig zu halten,
werden so niedrige Dosisleistungen verwendet, dass das Quantenrauschen der Strahlung im Bild sichtbar wird.
Deshalb meist (bei Angio): 0,5μGy/s 45 Quanten je erkennbarem Bildpunkt plus zeitliche Bildintegration, um das Rauschen akzeptabel zu machen.
Voraussetzung dabei ist, dass das Rauschen der Systemkomponenten (Fernsehkamera- Videoverstärker, usw. vernachlässigbar ist).
Verschiebung des Spektrums Kontrast wird höher höhere Dosisbelastung
Was sind die wesentlichen Komponenten eines Röntgenaufnahmeplatzes, welche Grundaufgaben haben sie im einzelnen?
ein Röntgengerät zur Patientenlagerung
ein Röntgenröhre mit Tiefenblende (Kollimator) zur Strahlenerzeugung
ein Röntgenfilm mit vorgeschaltetem Streustrahlenraster
Röntgengenerator zur Erzeugung und Regelung der Hochspannung, zur Steuerung des Aufnahmeablaufs und der Belichtungsautomatik (Rückführung von
Empfänger)( alle Komponenten einer Röntgeneinrichtung, die z.B, zum Betrieb der Röntgenröhre notwendig sind, enthält Hochspannungstransformator,
Hochspannungsgleichrichter, Hilfstransformation zur Heizung der Katode der Röntgenröhre sowie die Regelkreise für Röngtenstrom und Röhrenspannung,
zudem Antriebssystem für Drehanode und die Belichtungsautomatik.
Ionisationskammer zur Messung der auf den Film auftreffender Dosis –> Belichtungsautomatik
Die Ionisationskammer muss zwischen dem Streustrahlenraster und dem Film angebracht werden. Um keine störenden Überlagerungen im Bild zu erhalten,
muss die Ionisationskammer schattenfrei sein. Aus diesen Grund verbieten sich auch Halbleiterdetektoren zur Strahlungsmessung vor dem Bildwandler.
Welche Parameter gehen bei der Patienten-Aufnahme an einem Aufnahmeplatze/allg. Rtg.System in die primäre Bildschärfe ein
(Systemeigenschaften und Einstellwerte)? (Kurve)
Fokusgröße , Vergrößerungsmaßstab, Belichtungszeit relativ zur Patientenbewegung, Eigenfilterung, Kontrastübertragungsfunktion
Welche Vorteile bietet die Speicherfolientechnik, welchen neuen derartigen Systeme erlauben ein Absenkung der Aufnahmedosis, wie verhält sich
dabei die MÜF?
Vorteile: digital, bessere Archivierung, latente (unsichtbare Speicherung)
Neue Systeme: Agfa hat z.B. die gedächtnisbehaftete Szintillatorschicht durch eine Schicht aus Kristallnadeln ersetzt, so ähnlich wie beim
Röntgenbildverstärker. Durch die wesentlich größere Dicke erhöht sich die Quantenabsorption fast um den Faktor 2, was eine Reduzierung der Dosis um
den gleiche Faktor gleichkommt
Welche Auswirkung hat die Streustrahlung im Bild, wie kann sie reduziert werden? Wirkungsprinzip dieser Komponente?
Auswirkung: kontrastarme, verrauschte Bilder, die ohne Zusatzmaßnahmen diagnostisch nicht auswertbar sind. Sie trägt zwar zur Filmschwärzung mit bei,
ist aber weitgehend unerwünscht, da sie wie ein Schleier (Nebel) über dem Primärstrahlenbild liegt. Je dicker die durchstrahlte Masse und je größer das
Bildfeld, desto größer ist der Streustrahlenanteil.
Maßnahme: Durch das Streustrahlenraster gelangen i.W. nur die genau in Längsachse der Rasterschächte ankommenden Quanten,
Primärstrahlen treffen am besten ein (zustätzliche Fokussierung) Alle anderen werden weitgehend von den Bleilamellen absorbiert.
Wie ist die Effizienz der Röntgenstrahlennutzung bei RBV-/FS oder FD-Detektor im Vergleich zum Direktfilm und zur Speicherfolie?
Bei Röntgenbildverstärker (RBV): Der Röntgenbildverstärker hat bezüglich der bildqualiltätsrelevanten Eigenschaften bzw. der Quanteneffizienz einen
hohen Standard erreicht. Speziell für die Röntgentechnik entwickelte CCD-Kameras vereinen alle Vorteile der Röhren- u. CCD-Technologien
–> Bildwandlerprinzip mit höchsten Empfindlichkeit für Röntgenstrahlung
Festkörperdetektoren (FD): kleineres Format für Card weit verbreitet. Größere Formate werden succsessive in das Anlagensprektrum integiert. Gewichtung
der Vorteile in er Auflösung. der Störfestigkeit, der Verzeichungsfreiheit und des leichten Gewichts he nach System und Applikation.
Nutzen der Lichterfassung (bei RBV/FS) oder bei FD-Detektoren die Signalerfassung in definierten Bildfeldern –> –> Regelung der Dosisleistung oder der
Dosis der einzelnen Bilder bei der Durchleuchtung
Modere Röntgenbildwandler garantieren beste Bildqualität bei geringster Strahlenexposition, effizientenaturgetreue Wandlung bei latentenRöntgenstrahlen
Was beschreibt die Übertragungscharakteristik eines Systems bzgl. der Bildschärfe, wie wird gemessen, wie sind die Einheiten - was entspricht
dem in der Akustik?
Modulationsübertragungsfunktion (MFT, früher MÜF)= technisch objektiven Beurteilung von Ortsauflösung und Kontrast; x-Achse: Linienpaare pro
mm ; y-Achse: Kontrast in % (bescheibt Abbildungseigenschaften eines Systems, ausdrückbar durch Punktbildfkt., Linienbildfkt. und die Kantenbildfkt.)
Messung der MFT: Mit Hilfe eines Bleistich-Rasters, mit dem eine ortsfrequente Strahlenmodulation erzeugt wird (“Wobbeln”) im Röntgenbild
In der Akustik = Hörkurve im Ohr: höchste Frequenz -> Messen der Frequenz -> Intensität der Frequenz
Wie viele Pixel sind für die Darstellung einer periodischen Knochenstruktur mit einem Bildinhalt von 2 Perioden/mm notwendig?
Maßeinheit Linienpaare pro Längeneinheit (2 Abtastungen pro Schwingungen nach dem Abtasttheorem)
1mm mit 2 Perioden -> 4 Pixel-> Matrix des digitalen Bildes grenzt an MÜV
Was zeigt sich im Durchleuchtungs-Bild bei der üblichen, niedrigen Dosisleistung, was bedeutet der Effekt?
Quantenrauschen (kleinste Teilchen Quanten): bei niedriger Dosisleistung muss Rauschen sichtbar sein, ansonsten Strahlenbelastung zu hoch
