strahlenkunde für op und ordi

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STRAHLENKUNDESTRAHLENKUNDESTRAHLENKUNDESTRAHLENKUNDE

2011-09 Dr. René Schnalzer


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STRAHLENKUNDESTRAHLENKUNDEGrundlagenGrundlagen

� Bei Röntgenstrahlen handelt es sich wie bei Licht, Radiowellenund Wärmestrahlen um elektromagnetische Wellen.

� Die Frequenz der Schwingungen bestimmt die Energie derjeweiligen elektromagnetischen Strahlung.

• So sind Radiowellen und Wärmestrahlen durch eine niedrigeFrequenz (= geringe Energie) gekennzeichnet.

• UV-Strahlen, Röntgen- und Gammastrahlen sind durch hoheFrequenzen (= hohe Energie) gekennzeichnet.

• Die Energie des sichtbaren Lichts liegt in diesem Spektrumungefähr in der Mitte.


STRAHLENKUNDESTRAHLENKUNDEGrundlagenGrundlagen

� Eine zweite Strahlenart besteht aus Teilchen, die sich im Gegensatzzur wellenförmigen Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlen,entlang einer Bahn geradlinig fortbewegen. Diese wirdTeilchenstrahlung genannt.

� Dabei handelt es sich entweder um� negativ geladene Teilchen (Beta-Strahlen),

� um positiv geladene Teilchen (Alpha-Strahlen)

� oder um nicht geladene Teilchen (Neutronenstrahlen).

� Teilchenstrahlung wird vornehmlich in Kernreaktoren verwendet.

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RöntgenstrahlungRöntgenstrahlung

Eigenschaften und Entstehung

Folgende Eigenschaften der Röntgenstrahlen ermöglichen deren

Verwendung in der Medizin:

� Schwächungseffekt:

� Röntgenstrahlen können Materie durchdringen, werden aber

dabei geschwächt.

� Das Ausmaß der Schwächung ist abhängig von der Dicke undDichte der durchstrahlten Materie und von der Energie derRöntgenstrahlen (je energiereicher die Strahlen, desto geringerdie Schwächung).


RöntgenstrahlungRöntgenstrahlung� Luminiszenzeffekt:

� Röntgenstrahlen können bestimmte Metallsalze (z. B. Cäsium-Jodid imBildverstärkereingangsschirm) zum Leuchten zu bringen (=Luminiszenz).

� In Abhängigkeit von der Strahlenmenge, die auf dembeschichteten Schirm auftrifft, kommt es zu mehr oder wenigerintensivem Aufleuchten und zur Bildung desDurchleuchtungsbildes (= Positivbild).

� Fotografischer Effekt:

� Röntgenstrahlen können ebenso wie Licht photographischeFilme schwärzen (durch diesen Effekt wurden sie entdeckt).

� Biologischer Effekt:

� Röntgenstrahlen sind ionisierende Strahlen, d.h. sie sind in derLage, aus ungeladenen Teilchen geladene Teilchen (= Ionen) zumachen. Dies kann zur Zellschädigung und zum Zelltodführen.

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RöntgenstrahlungRöntgenstrahlung� Röntgenstrahlen entstehen, wenn energiereiche Elektronen, die von

einem negativ geladenen Pol (Kathode) ausgesandt werden, aufeinen positiv geladenen Pol (= Anode) prallen und dort abgebremstwerden.

� Dabei wird Energie in Form elektromagnetischer Strahlung frei, diesich aus 99 % Wärme und aus 1 % Röntgenstrahlungzusammensetzt.

� Je schneller die Elektronen zwischen Kathode und Anodebeschleunigt wurden, also je höher die Spannung (kV) ist, umsoenergiereicher ist auch die nun freiwerdende Röntgenstrahlung.

� Grundsätzlich unterscheidet man 2 Arten vonRöntgenuntersuchungen für die medizinische Diagnostik, dieRöntgenaufnahme und die Röntgendurchleuchtung.


RöntgenaufnahmeRöntgenaufnahme� Die Röntgenaufnahme ist Grundlage jeder Röntgenuntersuchung.

Durch Schwärzung eines fotografischen Films entsteht einsogenanntes „Summationsbild“, d.h. alle im Strahlengang

liegenden Organe, Knochen etc. werden auf einzweidimensionales Schattenbild übereinander projiziert und nurdurch deren verschiedene Strahlenabsorption voneinander kenntlichgemacht.

� Helle Areale im Röntgenbild entstehen, wenn nur wenigRöntgenstrahlen den Film erreichen, weil sie zuvor schongeschwächt wurden (z.B. Knochen).

� Dunkle Areale im Röntgenbild zeigen an, dass die Strahlung andiesen Stellen ungehindert den Körper durchdringen konnte.

� Die Röntgenaufnahme ist also ein „Negativbild“ und eine

Momentaufnahme.

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RöntgenaufnahmeRöntgenaufnahme� Hohe Absorption � Geringe

Schwärzung des Films (z.B.

Knochen, Metall)

� der Radiologe spricht von einer

VERSCHATTUNG

� Geringe Absorption � Hohe

Schwärzung des Films (z.B. Fett,

Luft)

� der Radiologe spricht von einer

AUFHELLUNG


DurchleuchtungDurchleuchtung� Die Durchleuchtung dient der Beurteilung von Organbewegungen

(Zwerchfell, Lunge, Herz), oder zur Untersuchung des Magen-Darm-Trakts ist es notwendig, über eine gewisse Zeitspanne diebesagte Region zu untersuchen.

� Die Röntgenstrahlen werden auf einem Bildverstärker (BV)aufgenommen, der mit einer fluoreszierenden Beschichtungversehen ist.

� Je mehr Strahlen diesen BV erreichen, also ungeschwächt den Körperdurchdringen (z.B. Lunge) kann, umso heller wird dieses Arealaufleuchten.

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DurchleuchtungDurchleuchtung� Das Leuchtbild wird auf

einen Monitorübertragen und ist imGegensatz zurRöntgenaufnahme ein„Positivbild“, d.h.

dunkle Areale stellen

Organe mit hoherStrahlenabsorption, wiez.B. Knochen, dar.

� Mit der Durchleuchtungist zumeist eine höhereStrahlenbelastungverbunden.

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RöntgenkontrastmittelRöntgenkontrastmittelHohlorgane wie Speiseröhre, Magen, Darm, Gefäße, Harnblase etc.

haben nur einen geringen Dichteunterschied zu den umgebenden

Gewebestrukturen

� Ermöglicht keine ausreichende Abgrenzbarkeit

� Deshalb: Verwendung einer Kontrast gebenden Substanz; sokönnen Unterschiede sichtbar gemacht werden.

� Kontrastmittel kann man prinzipiell in zwei Gruppen einteilen:

� Negative und positive Kontrastmittel

Röntgenkontrastmittel sind Stoffe, die aufgrund ihrerEigenschaften in unterschiedlichem Ausmaß Röntgenstrahlenabschwächen und damit die diagnostisch notwendigen Kontrasteerzeugen.


RöntgenkontrastmittelRöntgenkontrastmittel� Negative Kontrastmittel

� Luft und CO2 besitzen gegenüber dem umgebenden Gewebe einegeringere Dichte und lassen Röntgenstrahlen fast

ungeschwächt hindurchtreten. Die dargestellten Organe

erscheinen daher dunkel.

� Positive Kontrastmittel

Diese Substanzen schwächen Röntgenstrahlen stärker als das

umgebende Gewebe. Das mit diesen Kontrastmitteln gefüllte

Hohlorgan erscheint daher auf der Röntgenaufnahme weiß.� Prinzipiell kann man 2 Arten von positiven Röntgenkontrastmitteln

unterscheiden: Bariumsulfat, jodhaltige Kontrastmittel

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RöntgenkontrastmittelRöntgenkontrastmittel

� Bariumsulfat

Bariumsulfat darf nur für Untersuchungen desMagen-Darm-Trakts verwendet werden und wirddabei entweder vom Patienten getrunken oderüber eine Sonde in den Darm instilliert.

Bariumsulfat darf keinesfalls in dasBlutgefäßsystem gelangen oder gar injiziertwerden, da es dabei zu lebensbedrohlichenReaktionen kommen kann.

� jodhaltige Kontrastmittel

Im Gegensatz dazu werden jodhaltigeKontrastmittel vornehmlich in Blutgefäße injiziert,um z.B. Gefäße darzustellen.


RöntgenkontrastmittelRöntgenkontrastmittel

� Doppelkontrastdarstellung:

Mit der Kombination eines positiven Kontrastmittels (z.B.Bariumsulfat) mit einem negativen Kontrastmittel (Luft, C02) gelingt

es, das Hohlorgan zu entfalten und dessen Innenwand zukontrastieren.

Dadurch lassen sich krankhafte Veränderungen der Schleimhautund Organwand darstellen.

Dieses Verfahren ist heute die übliche Methode zur radiologischenDarstellung des Magen-Darm-Trakts.

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DünndarmdoppelkontrastDünndarmdoppelkontrast



RöntgenkontrastmittelRöntgenkontrastmittelNebenwirkungenNebenwirkungen

� Bariumsulfat ruft nahezu niemals Kontrastmittelnebenwirkungen

und Unverträglichkeitsreaktionen hervor, solange es im Magen-Darm-Trakt verbleibt.� Bei Austritt in die Körperhöhlen oder in das Blutgefäßsystem, können

schwere, mitunter tödliche Zwischenfälle die Folge sein.

� Jodhaltige KM: Wenn jodhaltige Kontrastmittel in das Blutgefäßinjiziert werden, können Nebenwirkungen verschiedenerSchweregrade auftreten.

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� Leichte Allgemeinreaktionen (relativ häufig)

Übelkeit, Hitzegefühl, Juckreiz, Husten, metallischerMundgeschmack.

� Mittelschwere Allgemeinreaktionen (selten)

(Urtikaria) Nesselausschlag, Schüttelfrost, Blutdruckabfall, Krämpfe.

� Schwere und lebensbedrohliche Allgemeinreaktionen (sehr selten,

ca. 1 : 200.000)

Bewusstlosigkeit, Schock, Rhythmusstörungen, Herzstillstand.

Diese müssen rasch und intensiv, gegebenenfalls mitSauerstoffzufuhr, Beatmung und externer Herzmassage behandeltwerden. Die Kontrastmittel-Gabe ist wie bei den mittelschwerenUnverträglichkeitsreaktionen sofort abzubrechen.



� Zur Einschätzung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens möglicher

Nebenwirkungen ist es sinnvoll, besonders gefährdetePatientengruppen zu kennen.

� Für die Verabreichung von Kontrastmitteln gibt es demnachRisikopatienten, die besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlichmachen.

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� Ein erhöhtes Nebenwirkungsrisiko haben Patienten mit:

� Allergien und Asthma,

� eingeschränkter Nierenfunktion,

� Diabetes mellitus,

� Erkrankungen des zentralen Nervensystems (z.B. Epilepsie),

� Überfunktion der Schilddrüse,

� Dehydration (= Flüssigkeitsmangel)


RöntgenkontrastmittelRöntgenkontrastmittelVorsichtsmaßnahmenVorsichtsmaßnahmen

Prinzipiell sollen folgende Vorsichtsmaßnahmen bei jeder

Kontrastmittelinjektion eingehalten werden:

1) Die Patienten sollen über Art und Ablauf der Untersuchung,

sowie über die Nebenwirkungen und Risiken informiert

werden.

2) Bereithalten von Notfallsmedikamenten und Notfallseinrichtungen.

3) Permanenter intravenöser Zugang während der Untersuchung.

4) Dauernde Anwesenheit einer Person während der Untersuchung (90% der Nebenwirkungen ereignen sich in den ersten 15 Minutennach der Injektion).

5) Die Kontrastmittelinjektion hat immer durch den Arzt zu erfolgen.

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Radiologische Radiologische DiagnostikDiagnostik


SkelettSkelett-- und Thoraxröntgenund Thoraxröntgen

� Die Röntgenaufnahme ist dasStandardverfahren für die radiologischeUntersuchung des Skeletts und desThorax (Lungen,Herz, Mediastinum).

� Grundsätzlich werden dabeiRöntgenaufnahmen in 2 Ebenen, die 90Grad zueinanderstehen (z.B. eineRöntgenaufnahme von vorne und eineseitlich), durchgeführt.

� Dies ist deshalb notwendig, da dieRöntgenaufnahme in einer Ebene jaein Summationsbild darstellt undaufgrund dessen eine Lokalisationvon krankhaften Prozessen nichtmöglich ist.

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Zu den Indikationen für Skelettaufnahmen zählen

� Verletzungen und Frakturen,

� Entzündungen,

� Tumoren und degenerative Erkrankungen (Arthrosen, Gicht).

Thoraxröntgenaufnahmen werden ebenfalls bei

� Verletzungen des Brustkorbes,

� bei Verdacht auf entzündliche (Pneumonie, Bronchitis, Tuberkulose)

� oder tumoröse Erkrankungen der Lunge und des Rippenfells(Lungenkarzinom, Metastasen),

� sowie bei Herzerkrankungen



Vorbereitung:

� Keine.

� Als Zusatzuntersuchung kann die Thoraxdurchleuchtung durchgeführtwerden.

� Dabei erfolgt die Beurteilung der Gefäßpulsationen, derZwerchfellbeweglichkeit und der Herzaktion oder wenn auf derRöntgenaufnahme nachweisbare Verkalkungen oder Fremdkörper nichteindeutig zugeordnet werden.

� Die Durchleuchtung ist jedoch keine Routineuntersuchung, da dasDurchleuchtungsbild

� unschärfer und kontrastärmer als die Röntgenaufnahme ist und zudemnoch mit einer

� höheren Strahlenbelastung für den Patienten verbunden ist.

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Kniescheibenbruch perkutan verschraubtKniescheibenbruch perkutan verschraubt

Kniescheibenbruch perkutan verschraubtKniescheibenbruch perkutan verschraubtKniescheibenbruch perkutan verschraubtKniescheibenbruch perkutan verschraubt



SkelettSkelett-- und Thoraxröntgenund ThoraxröntgenRadiologie der chronischen Polyarthritis

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Untersuchungen des MagenUntersuchungen des Magen--DarmDarm--TraktsTrakts

� Die radiologische Diagnostik des Magen-Darm-Trakts wird unterDurchleuchtung in der sogenannten Doppelkontrasttechnikdurchgeführt.

� Dabei wird ein positives Röntgenkontrastmittel (Bariumsulfat) in denjeweiligen Darmabschnitt eingebracht (z.B. getrunken oder übereine Darmsonde instilliert) und dieser mit einem negativenKontrastmittel entfaltet.

� Wenn ein guter Schleimhautbeschlag erreicht ist, werden unterDurchleuchtungskontrolle gezielte Röntgenaufnahmen angefertigt.

� Bei Verdacht auf eine Perforation im Magen-Darm-Trakt darf keinBariumsulfat verwendet werden (Ersatz: Gastrografin®)



Zu diesen Untersuchungen gehören

� das Schluckaktröntgen und

� das Magenröntgen sowie

� die Dickdarmdoppelkontrastuntersuchung (Irrigoskopie).

Zu den Indikation zählen

� Magengeschwüre (Ulcera) und Entzündungen,

� Tumoren des MagenDarm-Trakts, Funktionsstörungen desMagens, Darmpolypen etc.

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Vorbereitung:

� Voraussetzung für eine aussagekräftige Magen- oderDarmuntersuchung ist eine gute Vorbereitung. Insbesondere beider Dickdarmdoppelkontrastuntersuchung muss der Dickdarmvöllig von Kotresten gereinigt sein, da diese einen Tumorvortäuschen können.

� Eine optimale Darmreinigung beginnt schon zwei Tage vor derUntersuchung mit schlackenarmer Kost (verboten sind Milch,Fleisch, Obst und Gemüse).

� Am Tag vor der Untersuchung bzw. am Untersuchungstag selbstmuss der Patient nüchtern bleiben, sowie vor derDickdarmdoppelkontrastuntersuchung größere Mengen anWasser oder Tee trinken.


Beim Magenröntgen muss der Patient mindestens 6 h vorher nüchtern bleiben

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Untersuchung des HarntraktsUntersuchung des Harntrakts

� Bei Fragestellungen über die Funktion der Nieren sowie beiVerdacht auf Nieren- und Harnleitersteine stellt dieAusscheidungsurografie eine sehr bewährte Methode dar.

� Dabei wird ein jodhaltiges Kontrastmittel intravenös injiziert.� Das Kontrastmittel gelangt nun über das Blutgefäßsystem zu den

Nieren, kontrastiert diese und wird über den Harnleiter in dieHarnblase ausgeschieden.

� Es werden dabei Röntgenaufnahmen der Nierenregion nach 1,5und 7 Minuten, sowie des Abdomens nach 15 Minutenangefertigt.� Ein etwaiger Harnstau sowie Ursachen für eine Verlegung der

Harnwege (wie z.B. Steine) können dabei sicher entdeckt werden.


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MammografieMammografie

� Unter der Mammografie versteht man die Röntgenaufnahme derBrustdrüse.

� Die Brust ist ein Organ mit kontrastarmen Weichteilstrukturen, wieDrüsengewebe, Bindegewebe, Fett, Haut etc.

� Deshalb ist eine besondere Aufnahmetechnik notwendig.

� Ziel ist es, (auch kleinste) tumoröse Veränderungen (Brustkrebs) zu

entdecken. Dies gelingt nur mittels „weicher“ (energiearmer)Röntgenstrahlen, der sogenannten „Weichstrahltechnik“.

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� Da die Heilungschance eines im Frühstadium entdecktenBrustkrebses erheblich besser ist, sollte die Mammografie als eineVorsorgeuntersuchung durchgeführt werden.

� Als Vorsorgeuntersuchung sollte die Mammografie bei allen Frauenab dem 35.-40. Lebensjahr durchgeführt werden und alle ein biszwei Jahre wiederholt werden.

� Darüber hinaus soll jede Frau mit der Selbstuntersuchung derBrust vertraut gemacht werden und diese einmal monatlichdurchführen.



� Gemeinsam mit der Mammografie erfolgt die Inspektion(genaue Betrachtung) und Palpation (Tastbefund) der Brüste,um verdächtige Veränderungen (Knotenbildung, Einziehung derBrustwarze) zu erfassen.

� Zusätzlich zählt die Ultraschalluntersuchung der Brustdrüse zueiner Routineuntersuchung. Sie führt insbesondere bei derUntersuchung der „dichten“ Brust junger Frauen und stillenderMütter zu einer Erhöhung der diagnostischen Aussagekraft.

� Zu jeder Untersuchung sollen unbedingt alle, bereitsdurchgeführten Mammografieaufnahmen für Vergleichszweckemitgebracht werden. Vorbereitung: keine

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Ultraschall / SonografieUltraschall / Sonografie

� Ultraschall besteht aus hochfrequenten Schallwellen, die fürdas menschliche Gehör nicht mehr wahrnehmbar sind.

Entsprechend dem Frequenzbereich unterscheidet man:

� Infraschall < 16 Hz ist für Menschen nicht hörbar, da zu tieffrequent

� Hörschall von 16 Hz bis 20 kHz, ist für Menschen hörbarer Schall

� Ultraschall von 20 kHz bis 1 GHz ist für Menschen nicht hörbar, da zuhochfrequent

� Hyperschall > 1 GHz sind nur noch bedingt ausbreitungsfähige Wellen



� Der Schallkopf dient sowohl als Sende- als auch alsEmpfangseinrichtung der Ultra-Schallwellen.

� Zur Bilderzeugung werden verschiedene Eigenschaften derUltraschallwellen bei der Ausbreitung in biologischem Gewebeausgenutzt:

� Absorption

� Streuung

� Reflexion

� Brechung


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� Gebilde, die den Schall stärker reflektieren sind echoreicher (=heller); im Gegensatz dazu sind den Schall besser absorbierbareOrgane echoarm (= dunkel). Wasser wird vom Ultraschallvollständig durchquert und erscheint in schwarz.

� Knochen lassen keinen Schall durch und erscheinen weiß. DieGewebearten von unterschiedlichster Dichte erscheinen inverschiedenen Grautönen.

� Der auch als Empfänger dienende Schallkopf registriert die zeitlichverzögert eintreffenden reflektierten Schallwellen und ordnet sie zueinem zweidimensionalen Schnittbild zusammen.



� Sonografisch ist insbesondere die Unterscheidung solider vonzystischen (flüssigkeitsgefüllten) Veränderungen möglich.

� Sehr dichte Gewebearten (z. B. Knochen) sind aber für Schallwellen

undurchdringbar. Ebenso stellt Luft ein unüberwindbares Hindernisfür Ultraschallwellen dar.

� Auch in der Diagnostik von Gefäßveränderungen undGelenkserkrankungen stellt die Ultraschalluntersuchung inzwischeneine bewährte Methode dar und hat sich zum Beispiel in derUntersuchung der Neugeborenenhüfte als verlässlicheScreeningmethode bewährt.


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Vorteile der Sonografie

� Nicht invasiv, billig, schnell, einfach

� Keine Strahlenbelastung (geeignet zur Untersuchung von Kindernund Schwangeren) und daher jederzeit wiederholbar(Verlaufskontrollen).

� Möglichkeit der unblutigen Messung von Blutfluss undBlutgeschwindigkeiten.

� Möglichkeit zur Untersuchung des Patienten am Krankenbett undauf Intensivstationen.



Nachteile der Sonografie

� Sehr stark vom Untersucher abhängig

� Luft (z.B. im Magen) und Knochen führen zu einer vollständigenReflexion der Schallwellen, sodass dahinterliegende Organe nichtbeurteilt werden können.

� Bei fettleibigen Patienten kann die Bildqualität stark vermindert sein.

Vorbereitung:

� Zur sonografischen Untersuchung des Abdomens sollte der Patientnüchtern sein. Ansonsten ist keine Vorbereitung notwendig.


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EchokardiografieEchokardiografie (= (= HerzechoHerzecho))


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EndosonographieEndosonographie--SondeSonde


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Schema der WandschichtenSchema der Wandschichten


EndosonographieEndosonographie: uT1: uT1--KarzinomKarzinom


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Computertomografie (CT)Computertomografie (CT)� Die Computertomografie ist ein Verfahren zur Herstellung von

Querschnittsbildern des Körpers mittels Röntgenstrahlen.

� Mit einem schmal eingeblendeten Röntgenstrahl werdenKörperschichten mit einer wählbaren Schichtdicke zwischen 0,5 und10 mm aus verschiedenen Richtungen abgetastet und zu einemQuerschnittsbild aufgebaut.

� Der Vorteil der CT gegenüber den üblichen Röntgenbildern ist ihrehohe Auflösung.

� Außerdem gelingt die überlagerungsfreie Darstellung der jeweiligenKörperregion im Gegensatz zu konventionellen Röntgenaufnahmen,die ja Summationsbilder darstellen, von verschiedenen Richtungendurchstrahlt wird.


Computertomografie (CT)Computertomografie (CT)

� Aus diesem Grunde ist die CT für viele Organbereiche undIndikationen ein führendes bildgebendes Verfahren geworden,insbesondere für die Untersuchung� des Schädels (Ausschluss: Gehirnblutung),

� des Thorax, Abdomens und Beckens.

� Oft wird dabei zur besseren Abgrenzung von krankhaftenVeränderungen bzw. zur Darstellung von Gefäßen während der CT-Untersuchung ein jodhaltiges Kontrastmittel intravenös verabreicht.

� Mittels CT können auch tumoröse und entzündliche Veränderungenfür die feingewebliche Untersuchung gezielt punktiert werden.

� Moderne computertomografische Techniken erlauben die drei-dimensionale Rekonstruktion verschiedener Körperregionen bzw.pathologischer Prozesse (sog. Spiral-CT).


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CTCT


CTCT


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Spiral Spiral -- CTCT



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ComputertomographieComputertomographie 3 D Rekonstruktion 3 D Rekonstruktion AortenprotheseAortenprothese


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Solitäre LebermetastaseSolitäre Lebermetastase


MRTMRT


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MRTMRT

� Die Magnetresonanztomographie erlaubt, ähnlich der CT, dieErzeugung von Schichtbildern.

� Diese werden jedoch im Gegensatz zum CT ohne die Verwendungionisierender Strahlen aufgebaut.

� Durch die Bildung elektromagnetischer Wellen aufgrund vonWechselwirkungen der Wasserstoffkerne des untersuchtenGewebes mit einem umgebenden starken Magnetfeld entstehenkontrastreiche Aufnahmen.

� Die diagnostische Aussagekraft der MRT in der Beurteilung desGehirns und Rückenmarks, der Weichteile (Muskulatur, Sehnen,Bänder etc.) und des Herzens ist bislang unübertroffen.


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MRTMRT

Vorteile der MRT

� Sehr hoher Weichteilkontrast.� Ausgezeichnete Darstellung wasserstoffreicher Gewebe (Weichteile,

Fettgewebe, zentrales Nervensystem).

� Keine Strahlenbelastung (wichtig bei der Untersuchung vonKindern).

� Multiplanare Schnittführung (axial, koronar, sagittal)

� Darstellung des Herzens und von Gefäßen.


MRTMRT

Nachteile der MRT

� Relativ lange Untersuchungsdauer (bei älteren Geräten); laut!

� Enger Untersuchungskanal (Platzangst!)

� Patienten mit Herzschrittmachern und Metallimplantaten könnennicht untersucht werden.

� Aufgrund der hohen magnetischen Feldstärke dürfen keineferromagnetischen Gegenstände (Schmuck, Uhren, Metallknöpfe,Reißverschlüsse, Zahnersatz) in den Raum eingebracht werden, dasie einerseits den Magneten stören würden, andererseits an denMagneten gezogen werden könnten.


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Okkulte Okkulte HumerusfrakturHumerusfrakturGegenüberstellung Röntgen Gegenüberstellung Röntgen -- MRTMRT


AngiografieAngiografie

� Unter Angiografie versteht man die Durchleuchtung von Arterienund Venen unter Verwendung von jodhaltigen Kontrastmitteln.

Gefäßdarstellung der Arterien (Arteriografie)

� Nach Lokalanästhesie wird zumeist die Leistenarterie (A.

femoralis) punktiert und unter Durchleuchtung ein Führungsdraht

in das Gefäß vorgeschoben.

Über diesen Führungsdraht wird nun ein dünner Kunststoffkatheter biszur gewünschten Gefäßregion vorgeschoben.

Nach Entfernung des Führungsdrahtes kann nun Kontrastmittel überden nun liegenden Katheter zumeist unter Verwendung einerInjektionsmaschine verabreicht und Röntgenaufnahmen unterDurchleuchtung angefertigt werden.

� Durch dieses Verfahren können nahezu alle Gefäße des Körpersaufgesucht und untersucht werden.


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Indikationen zur Arteriografie:

� Erkrankungen des Gefäßsystems (Arteriosklerose,Gefäßverengungen und Verschlüsse)

� Gefäßmissbildungen (z.B. Aneurysmen).

� Darstellung der Gefäßversorgung von Tumoren.

� Neben den zahlreichen diagnostischen Aufschlüssen derangiografischen Untersuchung besteht auch die Möglichkeitangiografisch aufgedeckte Gefäßverengungen mittelsBallonkatheter aufzudehnen.

� Weiters lassen sich im Rahmen der Angiografie gefährlicheAussackungen von Gefäßwänden (Aneurysmen) mittels kleinerMetallspiralen verschließen, ohne dass dabei eine Operationerforderlich ist.



Vorbereitung zu arteriografischen Untersuchungen:

1) nüchtern

2) Kenntnis des Gerinnungsstatus

3) Einverständniserklärung des Patienten

4) Notfallkoffer griffbereit (möglicher allergischer Schock beiKontrastmittelverabreichung)


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Nachsorge:

� Um eine entsprechende Nachsorge gewährleisten zu können, ist

eine stationäre Aufnahme des Patienten erforderlich.

� Durch die Gefäßpunktion besteht die Möglichkeit einer Nachblutung.Nach der Untersuchung wird daher an der Punktionsstelle einDruckverband angelegt.

� Der Patient muss mindestens 12 Stunden nach der Untersuchungstrengste Bettruhe einhalten und insgesamt 24 Stunden unterBeobachtung bleiben.


AngiografieanlageAngiografieanlage


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ArterienpunktionArterienpunktion


Angiografie Führungsdraht einführenAngiografie Führungsdraht einführen


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Durchleuchtung vorbereitenDurchleuchtung vorbereiten


Skalpell, Ballonkatheter, StentSkalpell, Ballonkatheter, Stent


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PhlebografiePhlebografie

� Die Kontrastmitteldarstellung der Bein- und Beckenvenen ist

eine sehr häufige angiografische Untersuchung.

� Dabei wird jodhaltiges Kontrastmittel in eine Vene am Fußrückender jeweiligen Extremität injiziert.

� Anschließend werden während der DurchleuchtungRöntgenaufnahmen der Bein- und Beckenvenen angefertigt.

� Durch diese Untersuchung gelingt die Darstellung von venösenBlutgerinnseln (Thromben), die eine gefährliche Ursache vonLungenembolien darstellen.



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PhlebografiePhlebografieIndikationen zur Durchführung

der Phlebografie:

� Varizen (Krampfadern)

� Lungenembolien und Lungeninfarkte

� Bein- und Beckenvenenthrombosen

Nachsorge: keine spezielle


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StrahlentherapieStrahlentherapieStrahlentherapie (auch Strahlenheilkunde, Radiotherapie, Radioonkologie) ist

das medizinische Fachgebiet, das sich mit der medizinischen Anwendung von

ionisierender Strahlung auf den Menschen und auf Tiere beschäftigt, um

Krankheiten zu heilen oder deren Fortschreiten zu verzögern.

Ionisation heißt jeder Vorgang, bei dem aus einem Atom oder Molekül ein

oder mehrere Elektronen entfernt werden, so dass das Atom oder Molekül als

positiv geladenes Ion (Kation) zurückbleibt.

Als ionisierende, hochenergetische Strahlen werden vorwiegend Gammastrahlung

Röntgenstrahlung und Elektronen verwendet.

In den letzten Jahren wurden auch Anlagen zur Behandlung mit Neutronen,

Protonen errichtet. Nicht ionisierende Strahlen wie zum Beispiel Mikrowellen- und

Wärmestrahlen, Licht- und UV-Therapie sowie die Behandlung mit

Ultraschallwellen werden der Strahlentherapie nicht zugeordnet.


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StrahlentherapieStrahlentherapie

Ionisierende Strahlen können biologische Wirkungen hervorrufen. Die

Folgen dieser Strahlenwirkung können sein:

� Zellschädigung mit vollständiger Erholung der Zelle

� Zelldefekt (irreversibel)

� Zelltod

� In der Strahlentherapie wird eben diese biologische Wirkung benutzt,um bösartige, schnell wachsende Prozesse zu zerstören oder imweiteren Wachstum einzudämmen und Metastasenbildungen zuverhindern.

� Ziel der Strahlentherapie ist dabei die Zerstörung der Tumorzellen,wobei das umgebende gesunde Gewebe soweit wie möglich geschontwerden sollte.


StrahlentherapieStrahlentherapieDas Ausmaß der biologischen Wirkung ionisierender Strahlen ist im

wesentlichen von 5 Faktoren abhängig:

� Je höher die Dosis umso größer die biologische Wirkung.

� Zellen mit hoher Teilungsrate (blutbildendes System, Keimdrüsen, vieleTumorzellen) reagieren wesentlich strahlensensibler als Bindegewebe undMuskelzellen.

� Je größer das durchstrahlte Körpervolumen, umso größer auch die Schäden imGesamtorganismus.

� Zeitliche Dosisverteilung: Durch die sogenannte Fraktionierung, d.h. dasEinschalten von bestrahlungsfreien Intervallen, hat das mitbestrahlte gesundeGewebe Zeit sich zu regenerieren.

� Strahlenart: Teilchenstrahlung bewirkt eine stärkere Ionisation als Röntgen-oder Gammastrahlen und sind daher biologisch wirksamer.


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Die Einwirkung ionisierender Strahlen stellt eine Belastung für den

menschlichen Organismus dar.

An der Haut im Bestrahlungsfeld können sich

� Trockenheit,

� Rötung und

� Entzündungszeichen zeigen.



Um die Hautveränderungen möglichst gering zu halten, sind einige

Pflegehinweise für die bestrahlten Hautstellen zu beachten:

� Die Patienten sollen eine ausgewogene vitaminreiche Kost mit vielFlüssigkeit zu sich nehmen, Stress und Alltagsbelastungen vermeiden undsich viel an der „frischen“ Luft aufhalten.

� Vermeidung von mechanischen Reizungen der Haut durch Massieren oderdurch Reibung von engen Kleidungsstücken (z.B. Gürtel, BH).

� Keine thermischen Reize, keine anderen Bestrahlungen (keine heißenUmschläge oder Vollbäder, keine Höhensonne oder intensiveSonnenbestrahlung).

� Verzicht auf Kosmetika. Die bestrahlten Hautstellen dürfen nur mit einemreizlosen Puder oder einer Salbe behandelt und gepflegt werden.


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� Bei Bestrahlung der Hals-Nasen-Rachenregion kann es vorübergehend zueiner Reizung und Entzündung der Schleimhäute von Mundhöhle, Rachenund Speiseröhre kommen.

� Verboten sind daher während und nach der Bestrahlung der Genuss vonscharfen und gewürzten Speisen, von Alkohol sowie das Rauchen.



RÖNTGENDIAGNOSTIKRÖNTGENDIAGNOSTIKSTRAHLENTHERAPIESTRAHLENTHERAPIE

NUKLEARMEDIZINNUKLEARMEDIZIN� Röntgendiagnostik ist eine Sammelbezeichnung für Bildgebende

Untersuchungsverfahren, die Aufnahmen vom Körper mit Hilfe vonRöntgenstrahlen erstellen, um Krankheiten zu erkennen.

� Die Strahlentherapie bietet eine der klassischen drei Pfeiler derKrebstherapie (1. Operation, 2. Chemo, 3. Bestrahlung) an. Sieerlebt seit Einführung computergestützter Verfahren einen Boom inRichtung Präzision und Verminderung der Nebenwirkungen.

� Isotopenkunde (Nuklearmedizin): Dieser Zweig in dermedizinischen Diagnostik arbeitet mit radioaktiven Stoffen. Dieseradioaktiven Stoffe, auch Isotope genannt, werden meistens in dieVene gespritzt, manchmal geschluckt, eingeatmet oder fürgelenktherapeutische Maßnahmen in das Gelenk eingebracht.

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NUKLEARMEDIZINNUKLEARMEDIZIN


NuklearmedizinNuklearmedizin� Unter Nuklearmedizin versteht man die Anwendung offener

radioaktiver oder radioaktiv markierter, das heißt radioaktiveStrahlung aussendender Substanzen (Radiopharmaka), für dieDiagnostik und Therapie von Krankheiten.

� Die Nuklearmedizin stellt in erster Linie die Funktion von Organen,wie beispielsweise Stoffwechselvorgänge, durch Verwendung dieserRadiopharmaka bildlich dar. Die mit so genannten Gammakamerasdurchgeführten Untersuchungen nennt man Szintigraphien.

� Zum Einsatz kommen Radionuklide (für diagnostische odertherapeutische Zwecke).


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NuklearmedizinNuklearmedizin� Als Radionuklide oder radioaktive Nuklide bezeichnet man

instabile Atomsorten, deren Kerne radioaktiv zerfallen.

� Beim spontanen Zerfall eines Radionuklids entsteht Alpha-, Beta-und/oder Gammastrahlung. Die Geschwindigkeit dieses Zerfallssteht als Halbwertszeit (T½) fest: Nach einer Halbwertszeit ist dieHälfte aller anfangs vorhandenen Atome noch nicht zerfallen, nachzwei Halbwertszeiten nur noch ein Viertel usw.

� Man unterscheidet natürliche und künstliche Radionuklide.Grundsätzlich sind alle Radionuklide auch künstlich erzeugbar.

� Um die Wirkung und Nutzung von Radionukliden zu verstehen, istes notwendig den Aufbau eines Atoms zu vergegenwärtigen.



NuklearmedizinNuklearmedizin

� Ein Atom ist der kleinste Baustein eines Elements, das chemischnicht weiter zerlegt werden kann.

� Nach Niels Bohr (1913) besteht jedes Atom aus

� einem positiv geladenen Kern und

� einer negativ geladenen Hülle aus Elektronen.

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� Der Kern ist positiv geladen und enthält eine für jedes Elementcharakteristische Anzahl positiv geladener Protonen (=Ordnungszahl = Kernladungszahl).

� Grundlage für das Periodensystem der Elemente

� Sie wird links unten neben dem Elementsymbol angegeben:

• 1H (Wasserstoff) , 6C (Kohlenstoff), 8O (Sauerstoff),


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� Zwischen den positiv geladenen Protonen liegen ungeladeneTeilchen (sog. Neutronen), die verhindern, dass sich die gleichartiggeladenen Protonen gegenseitig abstoßen und sozusagen alsKittsubstanz wirken.



� Protonen und Neutronen zusammen ergebendie sogenannte Massenzahl (= Masse desAtomkerns) oder das Atomgewicht und wird alsZahl links nach oben versetzt.

�� DieDie ElementeElemente imim PeriodensystemPeriodensystem sindsind mitmitsteigendersteigender OrdnungszahlOrdnungszahl vonvon linkslinks nachnach rechtsrechtsinin mehrerenmehreren PeriodenPerioden angeordnetangeordnet..

DaDa diedie OrdnungszahlOrdnungszahl derder ProtonenzahlProtonenzahl undund derderElektronenzahlElektronenzahl entspricht,entspricht, kannkann manman auchauch sagen,sagen,dassdass diedie ElementeElemente mitmit steigendersteigender ProtonenProtonen-- oderoderElektronenzahlElektronenzahl angeordnetangeordnet sindsind..

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� Um den Atomkern kreisen in großem Abstand Elektronen. Die Zahlder Hüllelektronen entspricht der Ordnung- oder Kernladungszahl.Damit ist das Gesamtatom nach außen elektrisch neutral.

Stark vereinfachende Darstellung Stark vereinfachende Darstellung eines eines HeliumHelium--AtomsAtoms: Zwei : Zwei ElektronenElektronen umgeben einen Kern umgeben einen Kern aus zwei aus zwei ProtonenProtonen und zwei und zwei NeutronenNeutronen. .

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Zur VeranschaulichungZur Veranschaulichung

Ein Sandkorn enthält viele Atome.

Wäre jedes Atom so groß wie ein

Stecknadelkopf,

hätte das Korn einen Durchmesser von zwei

Kilometern

Isotope, Radionuklide, RadioaktivitätIsotope, Radionuklide, Radioaktivität

� Jedes Element hat eine bestimmte Ordnungszahl.

� Durch natürliche Prozesse oder durch künstliche Erzeugung kannjedoch ein und dasselbe Element eine unterschiedliche Anzahl vonNeutronen im Kern aufweisen, d.h. eine unterschiedlicheMassenzahl haben (z.B. Jod 127, Jod 131).

� Atome ein und desselben Elements mit gleicher Ordnungszahl(=Protonen) und unterschiedlicher Massenzahl (= Neutronenzahl)werden Isotope genannt.


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� Zahlreiche Isotope sind durch die veränderte Neutronenanzahlinstabil und versuchen durch Energieabgabe in einenenergieärmeren und stabilen Zustand zu gelangen.

� Die freiwerdende Energie (z.B. Gammastrahlen) wird Radioaktivitätgenannt.

� Man definiert die Radioaktivität heute als spontanen Zerfall vonAtomkernen unter Änderung der Masse, Kernladung und der Energie.



� Die instabilen Isotope sind also „radioaktiv“ und werden auch alsRadionuklide bezeichnet.

� Aufgrund der Strahlung, die sie aussenden, können in den Körperaufgenommene oder injizierte Radionuklide entweder durch Messungüber dem zu untersuchenden Organ (z.B. mittels Gammakamera) oderdirekt in den Körperflüssigkeiten (Blut, Harn etc.) nachgewiesenwerden.

� Die Radioaktivität ist in der Regel wenige Stunden nach derUntersuchung aufgrund der Kurzlebigkeit der verwendeten Isotope fastvollständig verschwunden, sodass für Mitmenschen und die Umweltkeine Gefahr besteht.


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� Die Substanzen werden so gewählt, dass sie von dem zuuntersuchenden Organ bevorzugt aufgenommen werden.

� Das radioaktive Isotop mit der größten Bedeutung in derNuklearmedizin ist das Technetium.

� Die Halbwertzeit des Technetiums beträgt nur ca. 6 Stunden, d.h. indieser Zeit ist die Hälfte des Materials zerfallen.

� Die Strahlenexposition bedingt durch die radioaktive Strahlung desTechnetiums ist gering.




� Es gibt zwei Hauptuntersuchungsarten in der Nuklearmedizin:

� Abbildung eines Organs• Aus Form, Größe und Verteilung der radioaktiven Substanz

ist zu erkennen, ob in einem Organ Krankheitsherde, Narbenoder Entzündungen vorliegen.

� Funktionsuntersuchung eines Organs• Dabei wird der Weg der radioaktiven Substanz durch den

Körper bzw. durch das zu untersuchende Organ mit Hilfe vonMesssonden verfolgt. So wird dann beurteilt, ob das zuuntersuchende Organ richtig arbeitet, oder eineFunktionsstörung vorliegt und an welcher Stelle dieseStörung ist.

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� Die Messungen in einer Isotopenabteilung werdenmit einer Gammakamera durchgeführt. Hier wirddie aus dem Körper des Patienten austretendeStrahlung von der Kamera aufgenommen, so dassein Bild zur Betrachtung entsteht.

� Mit der SPECT-Einrichtung (Single-Photonen-Emissions-Computer-Tomographie) der Gamma-kamera sind ähnlich wie in derComputertomographie auch Schnittbilder voninneren Körperstrukturen möglich.

Die Bildbearbeitung findet mit einem Computer

statt.

Skelettszintigrafie


GAMMA KAMERAGAMMA KAMERA

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GAMMA KAMERAGAMMA KAMERA


GanzkörperszintigrafieGanzkörperszintigrafie


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PET mit FPET mit F--18 FDG eines Bronchialkarzinoms 18 FDG eines Bronchialkarzinoms mit Metastase mit Metastase



SPECTSPECT

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STRAHLENSCHUTZSTRAHLENSCHUTZ


STRAHLENARTENSTRAHLENARTENDer Begriff Strahlung bezeichnet die Ausbreitung von Teilchen oder

Wellen. Jedoch hat nach heutiger Kenntnis jede Strahlung sowohl

Teilchen- als auch Welleneigenschaften.

Teilchen- oder Korpuskularstrahlung

� Alpha-Strahlung,

� Beta-Strahlung,

� Neutronenstrahlung

Elektromagnetische Wellenstrahlung

� Röntgenstrahlung,

� Gammastrahlung,

� UV-Strahlung,

� Infrarotstrahlung,

� Radiowellen


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STRAHLENARTENSTRAHLENARTEN

Ionisierende Strahlung (wenn Strahlung in der Lage ist Atome oder

Moleküle zu ionisieren d.h. aus diesen Elektronen zu entfernen)

� Röntgenstrahlen

� Strahlentherapie

� Nuklearmedizin

Nichtionisierende Strahlung

� MR

� Ultraschall

� Laser


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� Elektromagnetische Wellen und Schallwellen sind Basis derBildgebenden Diagnostik.

� Zu den elektromagnetischen Wellen gehören z.B. Röntgenstrahlenebenso wie sichtbares Licht.

� Elektromagnetische Wellen unterscheiden sich durch ihreWellenlängen und damit durch ihre Energie:� Kurzwellige Strahlen (hohe Frequenz) sind energiereich und

haben eine höhere Durchdringungskraft,

� Langwellige Strahlen (niedrige Frequenz) sind energiearm.

� Röntgenstrahlen sind wesentlich kurzwelliger und damitenergiereicher als sichtbares Licht.� Es handelt sich um ionisierende Strahlung, es besteht eine

Wechselwirkung mit Materie.



� Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Wellen, ähnlich denLichtstrahlen, ultravioletten Strahlen oder Radiowellen.� Sie sind energiereicher als Licht, jedoch energieärmer als

radioaktive Strahlung.

� Radioaktiver Strahlung sind wir ununterbrochen ausgesetzt.� In Form von kosmischer Strahlung (von der Sonne) oder Strahlung von

radioaktiven Stoffen im Gestein, aus der Luft oder dem Wasser.� Dies nennt man natürliche Strahlenbelastung!� Die jährliche Gesamtstrahlenbelastung eines Menschen setzt sich im

Durchschnitt zu 2/3 aus dieser natürlichen Strahlenbelastung und zu1/3 aus "künstlicher" Strahlenbelastung - z. B. dem Röntgen -zusammen.

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Anregung � Ionisation

� Bei der Anregung wird ein Elektronauf eine höhere Bahn gebracht,bleibt aber beim Atom.

� Bei der Ionisation wird das Elektronvom Atom getrennt.� Ionisation heißt jeder Vorgang, bei

dem aus einem Atom oder Molekülein oder mehrere Elektronenentfernt werden, so dass das Atomoder Molekül als positiv geladenesIon (Kation) zurückbleibt.




� Alphastrahlung:Abschirmung durch ein Blatt Papier von 0,1 mm Dicke möglich

� Betastrahlung:Abschirmung durch ein ca. 2-5 cm dickes Buch möglich.

� Gammastrahlung:Weitgehende Abschirmung durch 1 m Beton oder 20 cm Blei möglich.

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Trifft die Strahlung auf ein Hindernis, wird sie entweder

� absorbiert (aufgenommen, umgewandelt),

� unbeeinflusst transmittiert (hindurch gelassen),

� gestreut oder

� reflektiert (zurückgeworfen)



Allgemeine Schutzmaßnahmen

� Prinzipiell ist jede Einwirkung ionisierender Strahlen so niedrig wie

möglich zu halten und jede unnötige Strahlenbelastung zuvermeiden (Minimierungsprinzip).

Dies wird erreicht durch:

1) Vermeidung von Mehrfachuntersuchungen durch Mitbringen von

bereits angefertigten Röntgenbildern.

2) Befragen von weiblichen Patienten im gebärfähigen Alter nach

einer eventuell bestehenden Schwangerschaft.

3) Einhalten geeigneter Schutzvorschriften durch das Personal

(Abstand zur Primär- und Streustrahlenquelle halten, Tragen von

Schutzkleidung).

4) Jährliche ärztliche Überwachung der beruflich

strahlenexponierten Personen.2011-09 Dr. René Schnalzer

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STRAHLENSCHUTZSTRAHLENSCHUTZ� Der Kontrollbereich ist im wesentlichen ein definierter Raum, um

eine Röntgenanlage, der eine gesetzlich festgelegte Strahlendosisnicht überschreiten darf.

� Der Zutritt zum Kontrollbereich ist nur Beschäftigten über 18 Jahren,Jugendlichen zur Ausbildung und Patienten zur Untersuchunggestattet.

� Personen, die in diesem Raum tätig sind, zählen zu den „beruflichstrahlenexponierten Personen“.

� Die Strahlenbelastung im Kontrollbereich wird mit Ausnahme desdirekten Strahlenganges (Primärstrahlung) hauptsächlich durch dieStreustrahlung (Sekundärstrahlung), die am Patienten bzw. demUntersuchungstisch und der Umgebung (z.B. den Wänden) durchReflexion oder Streuung entsteht, bewirkt.



Diese Streustrahlung muss durch folgende Vorsichtsmaßnahmen so

gering wie möglich gehalten werden („3A-Regel“).

� 1) Aufenthaltszeit im Strahlungsbereich so kurz wie möglich (Minimierungder Durchleuchtungszeit)

� 2) Abstand zur Strahlenquelle soll so groß wie möglich sein.

� 3) Abschirmung der Strahlenquelle so gut wie möglich


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Quadratisches AbstandsgesetzQuadratisches Abstandsgesetz

� Um die Ortsdosisleistung am Aufenthaltsort für den Exponierten zuvermindern soll der Abstand zwischen Quelle und exponierterPerson so groß als möglich sein.

� Es gilt das quadratische Abstandsgesetz (gilt exakt nur fürPunktquellen, nicht für Flächenquellen) welches besagt, dass dieDosisleistung in der Umgebung einer Strahlenquelle quadratisch mitzunehmenden Abstand abnimmt. Das heißt je weiter man entferntist von einer Strahlenquelle um so geringer ist die Strahlenbelastungdurch die Quelle.


Quadratisches AbstandsgesetzQuadratisches Abstandsgesetz

� Faustregel:

Doppelte Entfernung zurStrahlenquelle bedeutet

Reduktion der Strahlenbelastungauf ¼ (=25%) der ursprünglichenStrahlenbelastung (Dosis) proMasseneinheit.

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Dosimetrie

� Das Ziel der Dosimetrie ist es, die von einerionisierenden Strahlung in einem Körpererzeugte Dosis zu bestimmen.

� Die Dosis wird mittels eines Dosimetersgemessen, die vom „beruflichstrahlenexponierten Personal“ inPlakettenform an der Kleidung getragenwerden muss.

� Autorisierte Messstellen werten dieErgebnisse alle 4 Wochen aus undübermitteln diese Daten an den Träger desDosimeters.



Natürliche und künstliche Strahlenbelastung

� Natürliche Strahlung

� Die gesamte Bevölkerung ist weltweit einer sog. „natürlichenStrahlenbelastung“ ausgesetzt. Diese ist abhängig von der Höhe überdem Meeresspiegel (Strahlung aus dem Weltall) und der geologischenBeschaffenheit der jeweiligen Region (Thermalquellen,Baumaterialien).

� Diese natürliche Strahlung setzt sich zusammen aus:

• Kosmischer Strahlung und

• terrestrischer Strahlung.


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Natürliche und künstliche Strahlenbelastung

� Künstliche Strahlung

Unter „künstlicher Strahlung“ versteht man Strahlung, die im Rahmen

medizinischer Untersuchungen (Röntgen, Nuklearmedizin,Strahlentherapie), in und um Kernkraftwerken und beiKernwaffenversuchen entsteht.

� Die durchschnittliche Gesamtstrahlenbelastung der österreichischenBevölkerung liegt bei ungefähr 2-4 mSv/Jahr (Im Vergleich:Thoraxröntgenaufnahme 0,14 mSv).



� Darunter wird die Wirkung der ionisierenden Strahlen auf Zellen undGewebe zusammengefasst, die dosisabhängig Schäden an Organenverursachen können.

� Je größer das durchstrahlte Körpervolumen ist, umso größer sind auch dieSchäden am Gesamtorganismus.

� Ganzkörperbestrahlungen verursachen schon bei relativ kleinen Dosenirreversible Zellschäden, während teilbestrahlte Körperregionen imVergleich dazu einer wesentlich höheren Strahlendosis widerstehen.


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� Die Strahlenempfindlichkeit verschiedener Organe ist sehr unterschiedlich.

� Besonders strahlenempfindlich sind Zellsysteme, die sich häufig teilen,dazu gehören die Stammzellen des Blut bildenden Systems imKnochenmark, deren Ausfall auch das Immunsystem schwächt, die Zellender Darmauskleidung, deren Ausfall Störungen im Wasser- undMineralhaushalt nach sich zieht.

� Dies muss bei der Untersuchung der verschiedenen Körperregionen mittelsRöntgenstrahlung berücksichtigt werden!



� Sehr strahlenempfindlich: Embryo, Knochenmark, Gonaden.

� Strahlenempfindlich: Dünndarm, Haut, Augenlinse, wachsendeBrustdrüse.

� Wenig strahlenempfindlich: Niere, Leber, Lunge.

� Nahezu strahlenunempfindlich: Knochen, Muskel,Bindegewebe, Fettgewebe.


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STRAHLENSCHUTZSTRAHLENSCHUTZAkute Strahlenschäden

� Aktinische Wunden oder Strahlenwunden: Verstrahlung durchionisierende Strahlen wie Röntgenstrahlen oder durch radioaktiveIsotope.

� Wenige Stunden bis 4 Wochen nach einer biologisch wirksamenStrahleneinwirkung kommt es lokal zu einer mehr oder weniger

� ausgeprägten Hautrötung an der bestrahlten Körperstelle, sowie zu

� Allgemeinerscheinungen wie Übelkeit, Erbrechen, Kopfschmerz undDurchfällen, sowie bei höherer Dosis

� zur Schädigung des Knochenmarks und zur Verringerung der rotenund weißen Blutzellen („Strahlenkrankheit“).

� Strahlenwunden ähneln in manchem den Brandwunden, ihre Heilung istaber viel problematischer, weil die Strahlenwirkung auf denGesamtorganismus die Heilung zusätzlich negativ beeinflusst.



Strahlenspätfolgen

� Diese treten erst nach mehrmonatigen oder jahrelangen Intervallen auf.

� Fehler bei den ansonsten effektiven Reparaturmechanismen: Zelltod,Verlust der Zellreproduktionsfähigkeit, Stabile genetische Veränderungen,Erzeugung von Mutationen

� Dabei können ionisierende Strahlen an fast allen Organen bösartigeTumore (= Karzinome) z.B. Leukämie auslösen.

� Ein gehäuftes Auftreten dieser Tumore wurde vor allem an denÜberlebenden der Atombombenexplosionen im 2. Weltkriegbeobachtet.


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STRAHLENSCHUTZSTRAHLENSCHUTZEmbryonaler Strahlenschaden

� Embryonales Gewebe ist außerordentlich strahlenempfindlich.

� Mit zunehmender Dauer der Schwangerschaft nimmt dieStrahlenempfindlichkeit der Frucht ab.

� Ionisierende Strahlen können in den ersten Tagen nach der Befruchtungder Eizelle zu einer Schädigung derselben und zum Abort bei einer schonsehr geringen Strahlendosis führen.

� Eine Strahlenexposition kann weiters zum gehäuften Auftreten vonMissbildungen sowie zur Ausbildung von Tumoren beim Embryo führen.

� Aus diesem Grund muss eine schwangere Frau, insbesondere amSchwangerschaftsbeginn, vor jeder Strahlenexposition bewahrt werden.

� Röntgenuntersuchungen sind daher nur bei einer lebensbedrohlichenVerletzung oder Erkrankung der Schwangeren angezeigt.


STRAHLENSCHUTZSTRAHLENSCHUTZGenetische Strahlenwirkung (-schäden)

� Schon eine geringe Strahlendosis (ein Dosisschwellenwert ist nicht

bekannt) kann an den Chromosomen der Keimdrüsen desbestrahlten Organismus völlig unbemerkt Veränderungen(Mutationen) hervorrufen.

� In der Folge können bei späteren Generationen gehäuftMissbildungen oder Erkrankungen aufgrund der geschädigtenErbanlagen auftreten.

� Aus diesem Grunde soll die Strahlenbelastung imfortpflanzungsfähigen Alter des jeweiligen Patienten so gering wiemöglich gehalten werden und die Gonaden (Hoden, Eierstöcke)besonders vor der Primärstrahlung geschützt werden(Gonadenschutz!).


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Physiker Wilhelm Conrad Röntgen (1845 -1923)



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Elektronen entstehen bei derGlühkathode (verdampfen)Freie Elektronen werden zurAnode beschleunigtIn der Anode entsteht danndie Röntgenstrahlung


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RÖNTGENDIAGNOSTIKRÖNTGENDIAGNOSTIK

� Genau wie Licht gut durch eine Glasscheibe, jedoch gar nicht durcheine Wand dringt, können Röntgenstrahlen unterschiedlich gutdurch verschiedene Körpergewebe gelangen.

� Beim Durchdringen eines Körpers wird die Röntgenstrahlung durchverschiedene Gewebe (z. B. Knochen, Fett) unterschiedlich starkaufgenommen und trifft anschließend auf einen Röntgenfilm,welcher durch die auftreffende Strahlung unterschiedlich starkgeschwärzt wird.

� Körperteile mit hoher Dichte lassen weniger Strahlung durchals Weichteile. Knochen erscheinen auf dem Film anschließendhell. Dort wo der Knochen gebrochen ist können Strahlendurchdringen und belichten das Fotopapier. Nun hat man auch denBruch auf dem Bild...



� WICHTIG: Im Gegensatz zu radioaktiver Strahlung gibt es nach Abschalten der Röntgenröhre keine Strahlung mehr.

� Röntgenstrahlung verschwindet ebenso wie elektrisches Licht beim Betätigen des Ausschalters.

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Kann Röntgen gefährlich sein?

� Jede Röntgenuntersuchung geht mit einer Strahlenanwendungeinher. Diese stellt ein gewisses Risiko dar.

� Sowohl durch Röntgenstrahlung als auch durch die "natürliche"Strahlenbelastung können Veränderungen an den Erbanlagen(Genen) hervorgerufen werden.

� Die Veränderung der Erbanlage ist ein rein zufälliges Ereignis (wie 6Richtige im Lotto). Man kann daher nicht sagen,Röntgenstrahlung sei bis zu einer bestimmten "Menge" (Dosis)ungefährlich. Die Wahrscheinlichkeit (also das Risiko), aufgrundeiner Röntgenuntersuchung z. B. eine Krebserkrankung auszulösen,ist verschwindend gering. Sie steigt jedoch mit der Menge (Dosis)der Strahlung an.



Wie hoch ist das Risiko genau?

� Das Risiko, infolge einer Röntgenuntersuchung an einemTumorleiden zu erkranken, kann statistisch abgeschätzt werden.

� Ein Beispiel: Bei einer Lungenaufnahme beträgt das Risiko 1 :250.000. Das bedeutet, erhalten 250.000 Menschen dieseUntersuchung, so wird eine Person an den Folgen derLungenaufnahme - allerdings erst Jahrzehnte nach derLungenaufnahme - versterben. Für andere Untersuchungen ist dasRisiko mal größer, mal kleiner.

� Zum Vergleich: Der gleichen Strahleneinwirkung wie bei einerLungenaufnahme ist der Passagier eines Fluges von Frankfurt nachNew York und zurück ausgesetzt! Statistisch ist das Risiko, aneinem durch diagnostische Maßnahmen hervorgerufenen Tumor zuversterben, ungefähr vergleichbar mit dem eines Fußgängers,überfahren zu werden.

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Ist Röntgen für alle Menschen gleich gefährlich?� NEIN. Zum einen sind Kinder, deren Körper sich noch im

Wachstum befinden, wesentlich strahlenempfindlicher alsErwachsene. Dies ist ein Grund, weshalb bei KindernRöntgenuntersuchungen besonders zurückhaltend durchgeführtwerden.

� Auch bei Schwangeren wird der Sinn einer Röntgenuntersuchungauf das genaueste überprüft, bevor geröntgt wird (Schutz desEmbryos). Zum anderen gibt es auch unterschiedlichstrahlenempfindliche Körpergewebe. Die weibliche Brust z. B. istwesentlich strahlensensibler, als es Knochen oder Fettgewebe sind.

� Wichtig ist außerdem, dass eine Krebserkrankung erst 20 bis 30Jahre nach der Schädigung der Erbanlagen auftritt. Dies ist derGrund, weshalb Röntgenuntersuchungen umso unbedenklicherwerden, je älter der Patient ist.

� Für einen 60jährigen Patienten etwa beträgt das Risiko, aneinem strahlenverursachten Krebs zu erkranken, praktisch Null.


STRAHLENTHERAPIESTRAHLENTHERAPIE

� Strahlentherapie ist die Behandlung eines erkrankten Körperteilsmit ionisierender Strahlung um beispielsweise eineKrebserkrankung zu vernichten.

� Das Ziel dieser Behandlung ist das den Tumor möglichst starkzu schädigen und das gesunde Fleisch dabei zu schonen. Daserreicht man allerdings nur wenn man die Strahlen optimal aufdas erkrankte Gewebe ausrichtet. Bei der Behandlung wirdzunächst die Lage des Tumors bestimmt und dann wird eineregelmäßige Strahlendosis verordnet.

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STRAHLENTHERAPIESTRAHLENTHERAPIE

� Bei der Oberflächentherapie werden weiche Strahlen auf dieoberste Hautschicht und die Lippen gesetzt.

� Mittelharte Strahlen werden meist dazu benutztTochtergeschwülste eines Haupttumors zu vernichten.

� Die Megavolttherapie kann sogar bei tiefer liegende Geschwülstenverwendet werden.

� Die Brachytherapie, bei der radioaktive Elemente direkt in denKörper eingesetzt werden (Cäsium 137), wird nur eingesetzt wennder Tumor leicht zu erreichen ist und die Größe genau bestimmbarist. Der Vorteil ist dabei, das der Tumor einer sehr hohenStrahlendosis ausgesetzt wird, die auch mehrere Tage im Körperbelassen werden kann. Diese Form der Strahlentherapie wird meistbei Cervixtumoren (Gebärmuttermund und -hals) eingesetzt.

� Ein Risiko der Strahlentherapie ist, das sie nicht nur bekämpfenkann, sondern auch Krebs erzeugen kann.


Wie entsteht Radioaktivität? Wie entsteht Radioaktivität?

� Stabile Atomkerne enthalten Neutronen und Protonen in einembestimmten Verhältnis. Bei vielen Atomkernen stimmt diesesVerhältnis jedoch nicht, sie sind instabil und zerfallen. DiesenZerfall instabiler Atomkerne nennt man Radioaktivität.

� Beim Zerfall werden Protonen oder Neutronen aus dem Kernentfernt, es entsteht radioaktive Strahlung, die sich aus Alpha-,Beta- und Gamma-Strahlung zusammensetzen kann.

� Gamma-Strahlung ist elektromagnetischer Natur, sozusagen reineEnergie.

� Alpha-Strahlung besteht aus den Kernen des Elements Helium

� Beta-Teilchen sind Elektronen, also elektrisch geladene Teilchenaus Atomhüllen.

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Wie entsteht Radioaktivität?Wie entsteht Radioaktivität?

� Radioaktive Stoffe können sowohl natürlichen als auch künstlichenUrsprungs sein.

� Die bekanntesten natürlichen radioaktiven Stoffe sind Radium,Plutonium und die so genannten Isotope vieler anderer chemischerElemente, die sich von deren "Normalform" durch dieZusammensetzung des Atomkerns (auch Nuklid genannt)unterscheiden und instabil sind.� Diese natürlichen Nuklide sind größtenteils noch von der

Erdentstehung übrig geblieben. Erst seit der Entdeckung derKernspaltung, die auch zum Bau der Atombombe führte, kannman radioaktive Stoffe künstlich herstellen.

� Radioaktivität lässt sich auch künstlich erzeugen, indem manstabile Atomkerne mit Alpha-Strahlen, Neutronen, Protonen,Gamma-Strahlen oder anderen Atomkernen beschießt. Diebeschossenen Atomkerne zerfallen ebenfalls unterAussendung radioaktiver Strahlung.

� Der Überblick zum Thema „Strahlenkunde“erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

� Alle Angaben in diesem Skript erfolgen trotzsorgfältiger Bearbeitung ohne Gewähr


strahlenkunde für op und ordi

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