Dit is in de essentie het belangrijkste van het onderdeel fysica, farmacologie en radiologie uit het vak Diagnostische en Therapeutische methodieken. Dit document bevat geen vanzelfsprekende basiskennis; het is specifiek ontworpen om te dienen als een ideaal hulpmiddel voor herhaling. Verdiep je in...
X-stralen= elektromagnetische golven
o Zeer kleine golflengte
o Golftrein die hoeveelheid energie meevoert met lichtsnelheid
o Hoe groter de energie => hoe kleiner de golflengte
o = ioniserende stralen
o Diep penetrerend maar niet con- of divergerend zoals andere EM-stralen
o Geproduceerd door
REMSTRALING (afremmen hoog-energetisch elektron)
Hoog-energetische elektronen vallen in op een trefplaat met hoge
Z-waarde (veel protonen) = wolfram. Hierdoor buigen ze af en
zenden ze een X-straal uit. De remstralingsbundel bevat energie
gaande van nul tot de energie van de invallende elektronenbundel
EN is afhankelijk van de Z-waarde van de plaat => continu
spectrum = witte stralen
FLUORESCENTE X-STRALING (desexcitatie van orbitaal elektron)
Trefplaat wordt ook geïoniseerd. Hierdoor zijn er vrije plekken in de
orbitalen waardoor die met meer energie, van een hogere schil dus,
deze plaats gaan innemen. Het verschil in bindingsenergie wordt
a.d.h.v. een elektromagnetische golf uitgestoten als
fluorescente of karakteristieke straling
=> X-stralen in röntgendiagnostiek= continue
remstralingsspectrum met gesuperponeerde fluorescente X-stralen
X-stralenbuis:
o Elektronen versnelt in hoogspanningsveld tussen kathode en anode
o Energie die hierin zit nemen elektronen over
o Maar 1% van invallende E op anode (wolfram bv) = remstralingsenergie;
derest is warmte
Hierdoor roteert anode zodat focus niet oververhit
Soms koelsysteem aanwezig
o Buiten buis nog een aluminium of koper filter => laag energetisch
remstralingsspectrum verwijderen.
Stralingskwaliteit en intensiteit
o Stralingskwaliteit:
Penetrerend vermogen
Hoge kV-waarde: diep-penetrerend = harde stralen
Lage kV-waarde= zachte stralen
Filtratie
Hoe hoger de filtratie => hoe harder de stralen; dit beperkt
de dosis door laag-energetische dosissen weg te filterenµ
1
, Uitgedrukt in halfwaardedikte
Hoe dik moet een plaat zijn om de intensiteit te reduceren
met factor 2
o Intensiteit (aantal stralen per s en cm2)
Rechtevenredig met anodestroom
Omgekeerd evenredig met filtratie
Recht evenredig met kV
Intensiteit neemt af met het kwadraat van de afstand tot de focus
Uitgedrukt in exposie
o mAs waarde van de opname is het product van anodestroom en
exposietijd
H2- WISSELWERKING VAN X-STRALEN MET MATERIE EN WEEFSELS
Interacties met weefsels op atomaire schaal op basis van:
o Fotoelectrisch effect
Energie x-straal volledig overgedragen aan elektron van een atoom
uit het milieu. Dit wordt het fotoelectron genoemd
Dit elektron dichtbij de kern wordt uitgestoten en in zijn plaats komt
een elektron uit een hogere schil => X-straal komt vrij MAAR
energie is zo laag dat het in weefsels geattenueerd wordt en niet
bijdraagt aan beeldvorming.
Biologische effecten op weefsels komen door het ioniserend
fotoelectron
Waarschijnlijkheid van het optreden van dit effect neemt toe met
toenemend aantal protonen in de atoomkern = evenredig met Z5
Waarschijnlijkheid van het optreden van dit effect neemt af met
toenemende energie= omgekeerd evenredig met E3OF4
=> grote efficiëntie van lood als afschermingsmateriaal
o Comptonverstrooiing
X-straling gedraagt zich als foton => botst met elektron van atoom
uit milieu => foton geeft deel van E af => comptonelectron
verlaat het atoom
Comptonverstrooiing is door verstrooid foton met lagere energie in
een andere richting afwijkend aan invalsrichting => secundaire X-
straling
Gevaarlijk voor de practicus
Kans neemt toe bij toename van Z en neemt af bij toename van E
(klein)
Dominant bij interactie van X-stralen met zacht weefsel
Energie wordt deels geabsorbeerd door patiënt (patiëntendosis)
en een deel verstrooid.
Zorgen voor sluiering van de film => contrastverlies
Hoe vermijden?
Beperking van volume weefsel door dit samen te drukken of
door diafragma of collimator
Afstand object- film vergroten
Strooistralenroosters = loodstrips die ofwel parallel staan of
wel naar de focus van de buis.
2
, Attenuatie van collectieve stralenbundel in materialen:
o Attenuatie= afname van intensiteit bij doorgang van weefsel of materiaal
o Intensiteit verloopt exponentieel I= I0.e-µx
X= diepte medium
µ= constante die probabiliteit aangeeft dat een X-straal verdwijnt
per eenheid van laagdikte = attenuatiecoëfficient; afh van
samenstelling materie en energie van X-straal. Daalt met
toenemende energie; neemt toe bij toenemende massadichtheid.
0.693
HWD=
µ
Doorgang door een laag met dikte n HWD geeft een reductie van de
intensiteit met een factor 2n
o Differentiële attenuatie: verschil in µ-waarden voor verschillende
weefsels en contraststoffen
o CT= beeldinfo gegeven als 2D µ-distributie over transversale sectie
o Bot gaat X-stralen meer attenueren dan zacht weefsel => grotere
attenuatiecoëfficiënt => wit op radiografie (zwarting evenredig met
hoeveelheid straling er op film valt
o Verschil tussen bot en zacht weefsel verkleint bij toenemende kV-waarde
=> afname van contrast => harde stralen geven geringer contrast dan
zachte stralend
Mammografie: lage kV om verschil tumor vet te onderscheiden
Longradiografie: hoge kV om superpositie van ribben te
onderdrukken
Biologische effecten op de cel:
o Electronen verliezen energie over 10µm tot 100µm door 10^2 tot 10^3
ionisaties
o Afstand tussen 2 opeenvolgende ionisaties = 100nm en DNA strengen
staan 2nm uit elkaar waardoor vaak enkelstrengige DNA breuken worden
gemaakt = geïsoleerde ionisaties
o Indien elektron weinig interacties heeft kunnen er veel interacties zijn thv
dezelfde plek => clusters van ionisatie => dubbelstrenge breuken => late
effecten van straling
H3- DIGITALE RADIOGRAFIE EN MAMMOGRAFIE
Statische projectieopnames dmv vaste röntgenbundel
o Radiografie:
Dmv collimator: vorm en grootte aanpasbaar
Ruime keuze van: kVp, mAs en bundelfilter
Vaak strooistralenrooster
Ook telebediende röntgenopnames: dynamische detector
o Mammografie:
Borst ligt op detector en hierboven plastic compressor
Plastic compressor om
Minder scatter
Dosisreductie
Van analoge naar digitale detectoren
o Scherm-film systeem
3
, X-stralen => licht => licht belicht röntgenfilm => chemische
ontwikkeling grijswaardenbeeld
S-vormig verloop van gevoeligheid
Beperkt gebied ven exposie
Lineair verband tussen optische densiteit en logaritme aan
blootstelling v stralen
o Computed radiography
Foto-gestimuleerde luminescentie in een phosphor imaging plate
o Direct read out
Charge coupled devices
Optische koppeling via optical fibers tussen geproduceerd
beeld in scintillerend scherm en CCD nodig is door de kleine
afmetingen van CCD
Flat panel
Geen optische koppeling meer nodig
o Soft copy reading: evaluatie van het beeld op monitor
o Hard copy reading: evaluatie gebeurt op een film
Phosfor imaging plate
o Thermoluminescente eigenschappen: energie wordt vrijgesteld onder
vorm van licht door hitte.
Barium halide gedopeerd met europium
X-stralen worden geëxciteerd in hoger gelegen meta-stabiele
toestand
Energie toegebracht door laserstraal= meta-stabiele toestand ->
oorspornkelijke plaats => UV- of lichtquantum met specifieke
golflengte wordt uitgestuurd => foto-gestimuleerde
luminescentie
o Heeft een schrijf en uitleesfase
o 0.5mm polyester met hierop 150µm fosformateriaal; bij invallen van X-
straal gaat Eu2+ naar Eu3+.
o Plaat stockeert energie door elektronen op te slagen
o Uitleesprocedure:
HeNe laser van 633nm straling => elektronen terug naar
voorgaande positie => Eu3+ -> Eu2+ => specifieke UV-straal
390nm
Detectie is door fotomultiplicatorbuis => elektronisch signaal
evenredig met geabsorbeerd
Elektronisch signaal wordt omgezet in binair getal
Via scanning-spiegel systeem kan zo heel uw plaat worden
afgescand => 2D-distributie van geabsorbeerde E onder de vorm
van een matrix
Dynamisch bereik: 8 fotonen tot 4.10^4 fotonen per pixel
o Beeld off-line geconstrueerd via grijsschaal
Grijsschaal kan vrij gekozen worden: contrast kan vrij gekozen
worden
o Spatiale resolutie is minder dan bij scherm-filmsysteem (je gaat meer
de pixels kunnen onderscheiden bij dit soort beeld)
Hoe dikker luminescerende laag => hoe lager spatiale resolutie
Laser moet doorheen dikke laag => lichtverstrooiing
4
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 kiarapatyn. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.47. You're not tied to anything after your purchase.
