Physikalische Grundlagen der Röntgentechnik und Sonographie. Anwendungen

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1 1 Physikalische Grundlagen der Röntgentechnik und Sonographie Anwendungen PD Dr. Frank Zöllner Mammographiesysteme Philips mammo Diagnost 3000 Siemens Type 300 PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 195 I Datum Seite 1

2 2 Mammographieaufnahmen PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 196 I Datum Mammographie: Tumor/ Kalkablagerung PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 197 I Datum Seite 2

3 3 Herausforderungen Mammographie Welche Anforderungen an die Röntgenanlage für die Darstellung von Weichteilen? Wie können diese realisiert werden? PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 198 I Datum Mammographiegeräte - Aufbau Röntgenröhre Molybdän-Anode Energiearme Strahlung Molybdän-Filter Filtert langwellige Strahlung Reduzierung der Hautdosis K-Strahlung wird nicht absorbiert Kontrastreiche Bilder PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 199 I Datum Seite 3

4 4 Mammographiegerät Aufbau (2) Aufnahmeeinheit Röntgenröhre (Fokusgröße 0,4-0,6mm) Brustlagerungsteil mit Kompressionseinrichtung Streustrahlenraster Ionisationskammer Kassette Bewegungsmöglichkeiten Vertikalbewegung Drehung um die Horizontalachse Verschiebung in 3 Ebene Nickbewegung FfA: ca. 60cm PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 200 I Datum Röntgenstrahlung - Mammographie Molybdän Anoden erzeugt günstige Strahlung Homogene Bremsstrahlung K α und K β Strahlung Bleiben konstant auch bei Spannungserhöhung Kontrast bleibt erhalten PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 201 I Datum Seite 4

5 5 Mammographie Heel Effekt Ausnutzung des Heel- Effekts Strahlenkegel und Schwärzung passt zur Form der Brust Kathodenseitig: Ausblendung des halben Strahlenkegels Dosisleistung nimmt mit der Dicke der Mamma ab PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 202 I Datum Mammographie Film und Folien Einseitig beschichtete Spezialfilme Grün emittierende Folien Kunststoffkassetten absobieren kaum bildwirksame Strahlung Systemempfindlichkeit: 12 Dichte: 0,6 D 3 Qualitätskriterien Hohe Sensibilität Goßes Auflösungvermögen Minimale Körnigkeit Ausreichender Kontrast PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 203 I Datum Seite 5

6 6 Angiographie Darstellung/ Bildgebung der Gefäße Krankheiten der Arterien: Arteriosklerose und deren Folgeerkrankungen Gefäßverengungen, z. B. Koronare Herzkrankheit, Karotisstenose, Periphere arterielle Verschlusskrankheit Akute Gefäßverschlüsse, z. B. Herzinfarkt Aussackungen von Gefäßen (Aneurysmata) Gefäßverletzungen Gefäßfehlbildungen Krankheiten der Venen: Thrombosen Krampfadern PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 204 I Datum Angiographie Ziel: Darstellung der Gefäße Frage: Kann man so einfach mit dem klassischem Röntgenverfahren die Gefäße darstellen? PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 205 I Datum Seite 6

7 7 Röntgenkontrastmittel negative Kontrastmittel: Luft, CO 2, NO 2 positive Kontrastmittel: tri-iodine-benzoin-acid or similar (Gefäße) barium-sulfate BaSO4 (gastrointestinal) Absorptionskoeffizient für Jod bei der Extremitätenangiographie optimale Röhrenspannung für ein Jodkontrastmittel ist bei 63 kv PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 206 I Datum Morneburg. Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik 1995 Angiographie Untersuchung Jodhaltiges Kontrastmittel wird dem Patienten gespritzt Über Venenzugang (i.v.) Über Katheter (selektive Angio) Nach einer Wartezeit wird Röntgenaufnahme durchgeführt Heutzutage nur noch digitale Subtraktionsangiographie (DSA) mit Katheter PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 207 I Datum Seite 7

8 8 Vergleich Angiographie / DSA Klassische Angiographie DSA PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 208 I Datum Prinzip DSA Röntgenbild ohne KM Maske Röntgenbild mit KM Füllung Subtraktionsbild PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 209 I Datum Seite 8

9 9 KM-Zeit-Kontrastkurve time Maske Füllung Subtraktion PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 210 I Datum Morneburg. Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik 1995 Digitale Subtraktion Angiographie (DSA) console Morneburg. Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik 1995 PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 211 I Datum Seite 9

10 10 Angiographiegerät PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 212 I Datum Artis zeego PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 213 I Datum Seite 10

11 11 Gepulste DSA maximum 6 Bilder pro Sekunde mit hoher Dosis pro einzelnem Pulse PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 214 I Datum Laubenberger and Laubenberger. Technik der medizinischen Radiologie, Deutscher Ärzte-Verlag 1999 Kontinuierliche DSA subtraction subtraction feste Maske aus mehreren integrierten Bildern, verminderte Gefäßpulsationen durch Gewichtung der Bilder während der Addition PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 215 I Datum Laubenberger and Laubenberger. Technik der medizinischen Radiologie, Deutscher Ärzte-Verlag 1999 Seite 11

12 12 Vor-/Nachteile DSA Techniken Kontin. DSA Hohe Bildraten Kaum Pulsationen Gewichtete Bilder / Maske Hohe Strahlenbelastung Hohe Belastung der Röntgenröhre Gepulste DSA Geringere Bildrate Hoher Kontrast da einzelne Pulse Strahlenbelastung insgesamt geringer Röhrenbelastung geringer Schnelle Vorgänge Morphologische Darstellung PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 216 I Datum Angiographie: Beispiele pelvis angiography lung angiography hand angiography (DSA) PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 217 I Datum Seite 12

13 13 Angiographie - Beispiele PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 218 I Datum Zusammenfassung Angiographie Darstellung der Gefäße Darstellung des Blutflusses Verwendung Röntgenkontrastmittel zur Blutdarstellung im Röntgenbild Subtraktionsangiographie Aufnahme zweier Bilder vor und nach KM Subtraktion Gepulste oder kontinuierliche DSA PD Dr. Ing Frank G. Zöllner I Folie 219 I Datum Seite 13