Samenvatting: Medische diagnostiek
Hoofdstuk 1: Medische beeldvorming
= onderzoek waardoor een beeld van het inwendige lichaam wordt gemaakt
1.1 Bestudering van binnenuit
Een radionuclide wordt toegediend aan de patiënt en de verdeling in het lichaam wordt gemeten
Soorten beeldvormingsapparatuur:
▪ ϒ-camera
▪ SPECT: Single Photon Emission Computed Tomography
▪ PET: Positron Emission Tomography
Eisen radiofarmaca:
▪ Extern meetbaar en minimale belasting voor patiënt (enkel ϒ- of β+ straling: E < 2 MeV)
▪ De halfwaardetijd mag niet te kort of te lang zijn: Men moet voldoende tijd hebben om te meten
▪ Dochterisotoop moet stabiel zijn en mag niet giftig zijn
▪ De inbouw van de nuclide in molecule (Isotopisch vs. Niet-Isotopisch)
Isotopisch: Zelfde element als in lichaam (bv. Glucose met C-isotoop)
Niet-Isotopisch: Ander element dan in het lichaam
▪ Hoge specifieke activiteit: Enkel op gewenste plaats in molecule
▪ Kwaliteitsnormen: intraveneuze toediening, chemisch en radiochemisch zuiver & steriel
1.2 Bestudering van buiten uit
Soorten beeldvormingsapparatuur:
▪ X-camera CT-camera
▪ MRI Echografie
1.3 Beeldvormingsapparatuur bij ϒ-scintigrafie
a) ϒ-camera
Teltechniek NaI-kristal en elektronenvermenigvuldigers
Centrum van lichtdistributie bepalen
Plaats van binnendringen van ϒ-straal in kristal oppervlak
Projectie van activiteit bepaling in het lichaam op vlak van camera door middel van een multihole
collimator tussen patiënt en kristal
Nadelen:
▪ Boven elkaar liggende organen worden op elkaar geprojecteerd
▪ Attenuatie van de straling in het lichaam: Bot absorbeert meer dan bv. Longweefsel
Onderdelen:
▪ Scintillatieteller
▪ Collimator:
Bestaat uit lood: hoge Z waarde
Bevat grote gaten 5000-4000 loodrecht op detector
Zorgen ervoor dat alleen die gamma’s die loodrecht staan op detector invallen op detector
▪ Detector: Zet gammastraling om tot lichtflits + bevat NaI-kristal (0,5-2 cm dik en 50-60 cm groot)
▪ PMT buizen: X-Y positie bepaling en Z is de pulshoogte van het signaal
▪ Elektronische circuits: Detector wordt ingedeeld in matrix
Toekennen van kleurschaal in functie van de hoeveelheid straling die is ingevallen.
1|Pagina
, b) SPECT-camera
Tomografische doorsnede (geen superpositie)
Enig nadeel: Attenuatie: Een aantal stralen gaan niet uit patiënt geraken
Een radioactief isotoop wordt in het lichaam geïnjecteerd en verzamelt zich in een bepaald orgaan
Fotondetector vangt gammastraling op die ontstaat na verval van kern van isotoop
De camera draait rond de patiënt en neemt meerdere afbeeldingen op die vervolgens worden
gereconstrueerd in een driedimensionale beeld door een computer
1.4 Beeldvormingsapparatuur bij PET
Positron Emission Tomografie
Bepaling van de absolute activiteit concentratie in dwarse doorsnede en de verdeling van activiteit
Detectie door groot aantal detectoren rond de patiënt
2 detectoren: Annihilatie in coïncidentiestrook tellen
Groot aantal stroken onderzoeken = verdeling van β+ bepalen:
Voor elke annihilatie wordt vastgelegd waar hij heeft plaatsgevonden en op die manier zal men
een beeld vormen van de verdeling van het radionuclide.
1.5 Toepassingen van de ϒ-straling en de β+ stralers in de radiodiagnose
a) ϒ-stralers
Technetium (Tc): 99mTc (99Mo vervalt naar 99mTc door uitzending β—straling)
▪ Eϒ = 140 eV
▪ Geen α en β straling
▪ 𝑇1 = 6,02 uur
2
▪ Voorbeeld: Binding met humane albumine aggregaten voor longstudie
▪ Een generator van isotopen is een zelfbehoudend systeem = mix van radiotopen in evenwicht
Generator elke dag melken zorgt ervoor dat je een hele week toekomt met 1 generator
▪ 99m
Tc is moeilijk te bewaren dus daarom 99Mo /99mTc generatoren
Zoutoplossing pertechnetaat (99mTcO4-) elueren door middel van chromatografie
Deze koppelt men dan molecule die zich specifiek in lichaam gedraagt = radiofarmacon
Voorbeeld: Koppelen aan fosfaat die zich dan inbouwt in het bot: botscintigrafie
Werking kit:
Kit bevat gelyofiliseerd poeder: reductans (Sn2+) gebonden aan chelator (de te merken molecule)
Men voegt hierbij 99mTcO4-
99m
TcO4- + Sn2+ Tc (reductor) + Sn4+
Tc (reductor) + chelator Tc-Chelator-complex
2|Pagina
, Krypton (Kr): 81mKr
▪ 𝑇1 = 13,1 sec
2
81
▪ 37𝑅𝑏 vervalt tot 81mKr door uitzending β+ straling (𝑇1 = 4,58 sec)
2
▪ Longventilatiestudies door deze met gasstroom via leiding te laten inademen
Jodium (I)
123
▪ 53𝐼 of 131
I voor therapie
▪ Onderzoek van schildklier (orale inname), inbouw nucleosiden bij tumoronderzoek en gebonden
aan vetzuren voor hartstudies.
Thallium (TI): 201TI
▪ Thallium is een kalium-ion analoog: Gebruikt voor myocardstudies (visualisatie van infarctzones)
b) β+-stralers
= Activiteit meting en verdeling in tomografisch vlak op kwantitatieve manier
Stof Halfwaarde
Meest gebruikte: 18F-FDG 11
C 20,4 sec
▪ In hersenen is glucose de enige energiebron 13
N 9,98 sec
15
▪ Opstapeling in cellen met verhoogd metabolisme wijst op een tumor O 2,04 sec
18
▪ Myocardopname F 109,7 sec
55
▪ Voor toedienen: Controle via PET en CT-scan Co 17,5 sec
▪ Opname van 18F-FDG is afhankelijk van insuline en glucoseconcentratie in het bloed
1.6 X-camera
a) Werking X-stralenbuis
X-straling: Elektromagnetische straling die
ontstaat door energieverlies van hoog
energetische elektronen bij afbuiging door
een atoomkern van de trefplaat.
Remstralingsbundel: Bevat alle energie
tot energie van het invallend elektron
Eindpunt energie: Volledige conversie van
elektronenergie naar X-straal
▪ Stroom door kathode-filament: elektronen worden afgestaan
▪ Spanning tussen kathode en anode: elektronen van kathode naar anode onder hoge snelheid
▪ Hoog energetische elektronen botsen kernen tegen trefplaat (uit Wolfram)
▪ De elektronen worden afgeboden en verliezen energie onder de vorm van X-straling
b) Vorming van het beeld (Dens weefsel = bot en week weefsel = long)
Hoe denser het weefsel, hoe meer absorptie van X-straling Minder stralen opgevangen (wit)
Hoe weker, hoe minder absorptie van X-straling Meer stralen opgevangen (foto: grijs)
3|Pagina
Hoofdstuk 1: Medische beeldvorming
= onderzoek waardoor een beeld van het inwendige lichaam wordt gemaakt
1.1 Bestudering van binnenuit
Een radionuclide wordt toegediend aan de patiënt en de verdeling in het lichaam wordt gemeten
Soorten beeldvormingsapparatuur:
▪ ϒ-camera
▪ SPECT: Single Photon Emission Computed Tomography
▪ PET: Positron Emission Tomography
Eisen radiofarmaca:
▪ Extern meetbaar en minimale belasting voor patiënt (enkel ϒ- of β+ straling: E < 2 MeV)
▪ De halfwaardetijd mag niet te kort of te lang zijn: Men moet voldoende tijd hebben om te meten
▪ Dochterisotoop moet stabiel zijn en mag niet giftig zijn
▪ De inbouw van de nuclide in molecule (Isotopisch vs. Niet-Isotopisch)
Isotopisch: Zelfde element als in lichaam (bv. Glucose met C-isotoop)
Niet-Isotopisch: Ander element dan in het lichaam
▪ Hoge specifieke activiteit: Enkel op gewenste plaats in molecule
▪ Kwaliteitsnormen: intraveneuze toediening, chemisch en radiochemisch zuiver & steriel
1.2 Bestudering van buiten uit
Soorten beeldvormingsapparatuur:
▪ X-camera CT-camera
▪ MRI Echografie
1.3 Beeldvormingsapparatuur bij ϒ-scintigrafie
a) ϒ-camera
Teltechniek NaI-kristal en elektronenvermenigvuldigers
Centrum van lichtdistributie bepalen
Plaats van binnendringen van ϒ-straal in kristal oppervlak
Projectie van activiteit bepaling in het lichaam op vlak van camera door middel van een multihole
collimator tussen patiënt en kristal
Nadelen:
▪ Boven elkaar liggende organen worden op elkaar geprojecteerd
▪ Attenuatie van de straling in het lichaam: Bot absorbeert meer dan bv. Longweefsel
Onderdelen:
▪ Scintillatieteller
▪ Collimator:
Bestaat uit lood: hoge Z waarde
Bevat grote gaten 5000-4000 loodrecht op detector
Zorgen ervoor dat alleen die gamma’s die loodrecht staan op detector invallen op detector
▪ Detector: Zet gammastraling om tot lichtflits + bevat NaI-kristal (0,5-2 cm dik en 50-60 cm groot)
▪ PMT buizen: X-Y positie bepaling en Z is de pulshoogte van het signaal
▪ Elektronische circuits: Detector wordt ingedeeld in matrix
Toekennen van kleurschaal in functie van de hoeveelheid straling die is ingevallen.
1|Pagina
, b) SPECT-camera
Tomografische doorsnede (geen superpositie)
Enig nadeel: Attenuatie: Een aantal stralen gaan niet uit patiënt geraken
Een radioactief isotoop wordt in het lichaam geïnjecteerd en verzamelt zich in een bepaald orgaan
Fotondetector vangt gammastraling op die ontstaat na verval van kern van isotoop
De camera draait rond de patiënt en neemt meerdere afbeeldingen op die vervolgens worden
gereconstrueerd in een driedimensionale beeld door een computer
1.4 Beeldvormingsapparatuur bij PET
Positron Emission Tomografie
Bepaling van de absolute activiteit concentratie in dwarse doorsnede en de verdeling van activiteit
Detectie door groot aantal detectoren rond de patiënt
2 detectoren: Annihilatie in coïncidentiestrook tellen
Groot aantal stroken onderzoeken = verdeling van β+ bepalen:
Voor elke annihilatie wordt vastgelegd waar hij heeft plaatsgevonden en op die manier zal men
een beeld vormen van de verdeling van het radionuclide.
1.5 Toepassingen van de ϒ-straling en de β+ stralers in de radiodiagnose
a) ϒ-stralers
Technetium (Tc): 99mTc (99Mo vervalt naar 99mTc door uitzending β—straling)
▪ Eϒ = 140 eV
▪ Geen α en β straling
▪ 𝑇1 = 6,02 uur
2
▪ Voorbeeld: Binding met humane albumine aggregaten voor longstudie
▪ Een generator van isotopen is een zelfbehoudend systeem = mix van radiotopen in evenwicht
Generator elke dag melken zorgt ervoor dat je een hele week toekomt met 1 generator
▪ 99m
Tc is moeilijk te bewaren dus daarom 99Mo /99mTc generatoren
Zoutoplossing pertechnetaat (99mTcO4-) elueren door middel van chromatografie
Deze koppelt men dan molecule die zich specifiek in lichaam gedraagt = radiofarmacon
Voorbeeld: Koppelen aan fosfaat die zich dan inbouwt in het bot: botscintigrafie
Werking kit:
Kit bevat gelyofiliseerd poeder: reductans (Sn2+) gebonden aan chelator (de te merken molecule)
Men voegt hierbij 99mTcO4-
99m
TcO4- + Sn2+ Tc (reductor) + Sn4+
Tc (reductor) + chelator Tc-Chelator-complex
2|Pagina
, Krypton (Kr): 81mKr
▪ 𝑇1 = 13,1 sec
2
81
▪ 37𝑅𝑏 vervalt tot 81mKr door uitzending β+ straling (𝑇1 = 4,58 sec)
2
▪ Longventilatiestudies door deze met gasstroom via leiding te laten inademen
Jodium (I)
123
▪ 53𝐼 of 131
I voor therapie
▪ Onderzoek van schildklier (orale inname), inbouw nucleosiden bij tumoronderzoek en gebonden
aan vetzuren voor hartstudies.
Thallium (TI): 201TI
▪ Thallium is een kalium-ion analoog: Gebruikt voor myocardstudies (visualisatie van infarctzones)
b) β+-stralers
= Activiteit meting en verdeling in tomografisch vlak op kwantitatieve manier
Stof Halfwaarde
Meest gebruikte: 18F-FDG 11
C 20,4 sec
▪ In hersenen is glucose de enige energiebron 13
N 9,98 sec
15
▪ Opstapeling in cellen met verhoogd metabolisme wijst op een tumor O 2,04 sec
18
▪ Myocardopname F 109,7 sec
55
▪ Voor toedienen: Controle via PET en CT-scan Co 17,5 sec
▪ Opname van 18F-FDG is afhankelijk van insuline en glucoseconcentratie in het bloed
1.6 X-camera
a) Werking X-stralenbuis
X-straling: Elektromagnetische straling die
ontstaat door energieverlies van hoog
energetische elektronen bij afbuiging door
een atoomkern van de trefplaat.
Remstralingsbundel: Bevat alle energie
tot energie van het invallend elektron
Eindpunt energie: Volledige conversie van
elektronenergie naar X-straal
▪ Stroom door kathode-filament: elektronen worden afgestaan
▪ Spanning tussen kathode en anode: elektronen van kathode naar anode onder hoge snelheid
▪ Hoog energetische elektronen botsen kernen tegen trefplaat (uit Wolfram)
▪ De elektronen worden afgeboden en verliezen energie onder de vorm van X-straling
b) Vorming van het beeld (Dens weefsel = bot en week weefsel = long)
Hoe denser het weefsel, hoe meer absorptie van X-straling Minder stralen opgevangen (wit)
Hoe weker, hoe minder absorptie van X-straling Meer stralen opgevangen (foto: grijs)
3|Pagina
