Exam (elaborations)
Examenvragen + oplossingen NUCLEAIRE
- Course
- Institution
Volledig overzicht van alle examenvragen van nucleaire geneeskunde, komen heel veel terug. Leer enkel dit. Veel succes!
[Show more]
Seller
Follow
mvan
Content preview
Examenvragen nucleaire1. Welke soorten ioniserende straling afkomstig uit de atoomkern zijn er, en
hoe kunnen ze gebruikt worden in medische diagnostiek of therapie? Wat is
het voornaamste verschil in fysische eigenschappen van de straling die voor
diagnostiek versus therapie gebruikt wordt.
Deeltjesstraling heeft een hoge lineaire energietransfer (LET). Hierdoor is er
veel celschade en is het uitwendig niet detecteerbaar. Daarom wordt het gebruikt
voor therapie.
● α -straling: 2p + 2n (He-kern)
● β−¿¿ -straling: elektronen
+¿¿
● β -straling: positronen → deze wordt enkel voor diagnostiek gebruikt
want uitgezonden positron wordt na annihilatie met elektron uit omgeving
omgezet met als gevolg vorming van 2 gammastralen (511 keV) die
diagnostisch-beeldvormend gebruikt worden. Er zijn slechts heel kleine
hoeveelheden vereist voor gevoelige beeldvorming.
● neutronen
Elektromagnetische straling wordt enkel voor diagnostische beeldvorming
gebruikt. Het heeft een lage LET, waardoor er weinig celschade is en het is
uitwendig detecteerbaar. Er zijn maar kleine hoeveelheden vereist (picomolair
hoeveelheden) voor gevoelige beeldvorming. De stralingen zijn golven, en dus
materieloos. Weefsel is transparant voor X- en γ -stralen (E > 10 000 eV) waardoor
de straling toelaat om binnen in menselijk lichaam te kijken
● X-stralen worden gebruikt in radiologie: elektronen versnellen en komen
dan op plaat waar ze geremd worden (anode) hierbij zenden ze x-stralen
uit. Energie die van de x-stralen wordt gezien na opvangen op gevoelige
plaat. Hoe meer de stralen tegen zijn gekomen, des te minder energie.
(“remstraling”).
● γ -stralen (fotonen) komen uit de atoomkern door omzetting protonen en
neutronen. Ze worden gebruikt bij nucleaire beeldvorming.
Mss nog iets van slide 26 HC 1 erbij maar dan moet er wel iets anders weg
(anders >20 regels)
,2. Leg kort en schematisch uit hoe een PET en gammacamera werkt en wat het
verschil is in gebruikte radionucliden. Geef een paar voorbeelden van
radiofarmaca die hierbij gebruikt worden.
De gammacamera wordt gebruikt voor detectie van uitgezonden gammastralen.
1. γ -straling wordt in alle richtingen uit het lichaam uitgezonden,
2. Uitgezonden stralen moeten door een collimator ( = loden plaat doorboord met
gaatjes) voor de camera, waardoor enkel loodrecht invallende straling wordt
doorgelaten, dit is belangrijk om te weten uit welke plaats in het lichaam de
straling komt.
3. De straal interageert met scintillatiekristal van camera en produceert lichtflits : de
gamma stralen worden gereabsorbeerd en een elektron wordt geexciteerd, bij het
terugvallen naar de grondtoestand wordt een lichtflits uitgezonden
4. De lichtflits wordt versterkt
5. Via photonmultipliers wordt de lichtflits omgezet in een elektrisch signaal. Het
beeld is een weergave van de som van de elektrische signalen.
Een beeld opgenomen met een γ -camera is een “scintigrafie” of “nucleaire scan”. De
camera kan met behulp van een grotere houder (‘gantry’) draaien rondom de patiënt
voor tomografie, bijvoorbeeld bij SPECT (single-photon emission computed tomography)
waarbij de camera in verschillende stappen volledig rond de patiënt draait.
Er wordt gebruik gemaakt van isotopen die bij elk verval één gammastraal uitzenden,
bijvoorbeeld Technetium-99m (99mTc, metastabiel 99Tc). De ruimtelijke resolutie is 8-12
mm en er is een lage sensitiviteit
Het nadeel hier is dat er nood is aan een collimator waardoor slechts een kleine fractie
van de uitgezonden stralen wordt gebruikt. Om de gevoeligheid te verhogen kan je
gebruik maken van een meerkops gammacamera.
De PET camera wordt gebruikt voor de detectie van positron uitgezonden farmaca
1. Positron emissie
2. Het positron wordt afgeremd en in nabijheid van de kern geannihileerd door een
elektron.
3. De volledige massa van elektron en positron worden omgezet in E : vorming van 2
fotonen van 511 keV
4. Deze 2 fotonen worden simultaan op 180° van elkaar uitgezonden.
5. De PET camera bestaat uit een ring van scintillatiekristallen die de stralingen
kunnen detecteren De PET camera detecteert vrijwel gelijktijdig in 2 verschillende
detectoren een foton(coïncidentieprincipe)
6. Hierdoor weet men dat op die lijn één positron-annihilatie heeft plaatsgevonden,
de plaatsbepaling gebeurd op basis van “lines of response” (LOR). De bron van de
stralen is een punt op de lijn tussen de twee plaatsen van de geactiveerde
detectoren.
Het verzamelen van groot aantal gedetecteerde annihilaties laat toe om 3D verdeling
van radioactiviteit te achterhalen. Tegenwoordig bestaan er ultrasnelle PET cameras met
, “time of flight” (TOF) detectie die nog kleinere timingsverschillen kunnen detecteren, dit
zorgt voor nog scherpere beelden.
PET camera’s zijn veel gevoeliger dan γ -cameras want ze hebben geen collimator nodig
en ze hebben een veel betere ruimtelijke resolutie dan SPECT (objecten van 3-5mm)
18
F is het meest gebruikte radionuclide (grote halfwaardetijd dus transport tussen
ziekenhuizen is mogelijk) 11C, 15O, 13N, 68Ga.
3. Situeer kort de stralingsbelasting van een PET onderzoek in de context van
absoluut risico, verlies aan levensverwachting en natuurlijke en radiologische
blootstelling aan straling.
Effectieve stralingsdosis die een patiënt oploopt tijdens een onderzoek wordt uitgedrukt
in (mili)Sievert. Er wordt rekening gehouden met de geabsorbeerde dosis, het type
straling en de gevoeligheid van het bestraalde weefsel. Dit is een maat voor het
gemiddelde stralingsrisico van een hele lichaamsbestraling.
Bij de huidige gamma/SPECT of PET onderzoeken schommelt dit typisch tussen 0,5 en 5
mSv (afhankelijk van gebruikte isotoop, oudere radionucleotiden hebben een grotere
stralingsdosis). Ook radiologische onderzoeken zoals RX en CT zitten rond deze
grootteorde.
De natuurlijke omgevingsstraling in België is 2 – 3 mSv per jaar. Dat is voor ongeveer
80% afkomstig van de globale stralingsbelasting: afkomstig van stralingen uit de
kosmos, aardstraling en van inhalatie en ingestie van natuurlijke radionucliden, 20%
komt van medische straling (voornamelijk CT-scans want wordt vaker gedaan en heeft
iets hogere gemiddelde belasting per scan).
Aan de hand van een lineair verondersteld effect ( hoe meer straling, hoe hoger het risico
op ontwikkeling van tumoren, onafhankelijke van de dosis) kunnen we de effectieve
stralingsdosis vertalen tov andere andere risicos in het leven.
Het absoluut risico = stralingsdosis in perspectief ten opzichte van andere risico’s in het
‘normale leven’. Een tweede benadering is het hormesis principe, dit stelt dat een lage
dosis niet schadelijk en er eerst een zekere drempelwaarde moet bereikt worden
vooraleer er een risico zal zijn. Een kleine dosis straling zou zelfs beter zijn dan helemaal
geen straling door stimulatie van DNA reparatiemechanismes.
We krijgen dit door omrekening van effectieve stralingsdosis naar absolute risico via de
fatale kankerrisico-coëfficiënt (kans op ontwikkeling onbehandelbare kanker (en
leukemie) per hoeveelheid effectieve dosis).
De gemiddelde waarde die hiervoor gehanteerd wordt is 50∗10−6 per mSv. Dus bij een
blootstelling van 10 mSv hebben een risico van 1/20000
Als we dit vergelijken met ‘natuurlijke kans’ op kanker van 1/4 à 1/5, of met de kans op
een genetische afwijking (8%) is er dus een zeer lage kans wat het moeilijk maakt om dit
waar te nemen op basis van epidemiologische gegevens.
De fatale kankerrisico coëfficiënt is iets lager voor werknemers (0,04 i.p.v. 0,05 Sv^-1 )
Om dit risico beter te kaderen wordt het vergeleken met het risico op verkorting van
levensverwachting. De verkorting van levensverwachting (LLE = loss of life expectancy):
het stochastisch (toevallige) risico van 1 blootstelling van 10 mSv bedraagt gemiddelde
verkorting van levensverwachting van 2 dagen (in vergelijking met roken van pakje
sigaretten/dag: 2441 dagen).
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller mvan. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.67. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
66579 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now