Nuklearmedizin

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  1. α-Umwandlung
    • Emission eines monoenergetischen Heliumkerns
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  2. β-Umwandlung
    • Emission von e/Positronen mit kontinuierlicher Energie
    • Unterscheidung in β+, β- & EC
    • Umwandlung Proton <--> Neutron
    • Aussendung eines e bzw. Positrons oder Neutrinos

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  3. β-  Umwandlung
    • Freier Zerfall eines Neutrons möglich
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  4. β+ Umwandlung
    • Zerfall eines freien Protons nicht möglich
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  5. EC Umwandlung
    • Elektroneneinfang
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    Einfang eines Hüllenelektrons (meist K-Schale) durch Kernnähe insbesondere bei schweren Kernen
  6. Zerfallsgesetz
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  7. γ-Emission
    • Abregungsreaktion! angeregter Kerne (Folge von Kernumwandlungen oder inelsastischen Streuungen)
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  8. Bq
    • Bequerel (sp?)
    • 1 Bq = 1/s
  9. Aktivität
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    • in Bq
  10. Ableitung für Zerfall
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  11. spezifische Aktivität
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  12. Radionuklidgenerator
    • Zur Gewinnung radioaktiver Isotope
    • Elution - chem. Abtrtennung d. Tochtersubstanz von Mutternuklid
  13. Zyklotron
    • nicht alle Nuklide über Generatoren verfügbar
    • deshalb Nuklidproduktion durch induzierte Kernumwandlungen mittels Aktivierung

    • Aktivierungsgleichung
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  14. Kernreaktor
    • meist Einfang thermischer Neutronen (n,γ) nicht trägerfrei
    • Abtrennung der Reaktionsprodukte aus Spaltproduktegemisch
  15. Zerfallsschema 99Mo --> 99mTc
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  16. Vorteile 99mTc
    • niedrige Gammaenergie
    • kurze Halbwertszeit
    • gute chem. Eig.
  17. Zerfallsschema Ga-68
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  18. Zerfallschema Re-188
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  19. Zerfallsschema Y-90
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  20. Zefallsschema I-131
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  21. Zerfallsschema Lu-177
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  22. Strahlung --> Materie
    • 1. direkt ionisierende Strahlung
    • 2. indirekt ionisierende Strahlung

    führt zu Änderung der physikalischen, biologischen und chemischen Eigenschaften
  23. direkt ionisierende Strahlung
    Energieverlust durch Ionisation der Materie

    • Stoßbremsung
    • Strahlungsbremsung
  24. indirekt ioniseirende Strahlung
    Energieverlust durch Erzeugung direkt ionisierender Strahlung

    • Phtoeffekt
    • Comptoneffekt
    • Paarerzeugung
  25. Photoeffekt
    • herausschalgen eines Hüllenelektrons aus inbnerer Schale
    • vollständige Absorption d. Photons, Energieübertrag auf e (kin. En.)
    • begleitet durch Emission charakteristischer Röntgenstrahlung oder Auger-e
  26. Comptonstreuung
    Stoß zw. Photon und locker gebundenem e --> Richtungsänderung und Energieabgabe
  27. Paarbildung
    bei Energien oberhalb von 1022 keV Erzeugung eines e+/e- Paares im Coulombfeld des Kerns möglich
  28. α Strahlung
    • Helium-Kerne
    • Monoenergetisch
    • kurze Reichweite (Luft bis 10 cm, Wasser bis 100µm)
    • Hoher linearer Energietransfer
  29. β Strahlung
    • Elektronen/Positronen
    • Kontinuierliche Energieverteilung
    • Reichweite in Luft bis 10 m, in Gewebe bis 1 cm
    • Direkt ionisierende Strahlung
    • Ionisations- und Strahlungsbremsung
    • Verwendung für nuklearmedizinische Therapie, Positronen für PET
  30. γ Strahlung
    • Photonen
    • monoenergetisch
    • indirekt ionisierende Strahlung
    • exponentielles Schwächungsgesetz
    • Abschirmung mit Hoch-Z-Materialien
    • Verwendung für nuklearmedizinische Diagnostik
  31. γ Emission, welche Strahlung hat sie?
    monoenergietische elektromagnetische Strahlung
  32. Womit findet Radionuklikproduktion statt?
    • 1. Generator
    • 2. Zyklotorn
    • 3. Kernreaktor
  33. Messung ionisierender Strahlung
    Nachweis stetes über geladene Teilchen --> Ionisation

    • 1. Ionisationskammern --> direkte Dosismessung möglich
    • 2. Proportionalzählrohre
    • 3. Auslösezählrohre (Geiger-Müller-Zähler)
    • 4. Szintillationsdetektoren
    • 5. Halbleiterdetektoren
  34. Ionisationskammer
    • Nachweis von Photonenstrahlung durch Sekundärelektronen aus Kammerwand
    • für Dosimetrie meist gewebeäquivalente Kammerwände

    • 2 voneinander isolierte Elektroden
    • Nachweis von Ionisationsereignissen im elektrischen Feld
    • BetriebsU so, dass alle primär erzeugten Ladungsträger detektiert werden
  35. Proportionalzählrohr
    • Messprinzip: Impulszählung
    • hohe Empfindlichkeit --> Nachweis einzelner e möglich
    • Aufbau: Isolator, Katode, Anodendraht, Linearverstärker, Impulshöhendiskriminator, Impulszähler
  36. Szintillationszähler
    • Grundlage: Fluoreszenz angeregter Atome o. Moleküle
    • Aufbau: Szintillator + Photovervielfacher
  37. Strahlungsmesstechnik
    • mittels Kollimatoren
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  38. Kameraaufbau
    • 1. Kollimatoren
    • 2. Szintillationskristall
    • 3. Elektronik (Bestimmung des Absorptionsortes) --> Aufteilung 4 Signale über Widerstandsmatrix (gleiche Position, gleiches Widerstandsverhältnis)
  39. SPECT
    Single Photon Emission Computed Tomography

    • Messung von 2D-Projketionsbildern mittels Gammakamera unter verschiedenen äquidistanten Winkeln, schichtweise Rekonstruktion
    • --> 3D-Volumen
  40. Aktivitätsmessgeräte
    • Bestimmung Aktivität radioaktiver Präparate
    • Aufbau meist als Schacht-Ionisationskammer
  41. Bohrlochdetektoren
    • Bestimmung Aktivität radioaktiver Präparate
    • Szintillationskristall mit Bohrung zur Probenaufnahme
    • zur Messung niedriger Aktivitäten
  42. Strahlenschutzmesstechnik
    • Kontaminationsmonitore (Gasgefüllte Ionisationskammern, Plastszintillatoren)
    • Hand-Fuß-Kleidermonitore
    • Ganzkörperzähler
  43. Messgerät, das auf Basis von Ionisationskammer arbeitet
    Aktivimeter
  44. Wie ändert sich das Ansprechvermögen, wenn die BetriebsU über den Arbeitspunkt hinaus erhöht wird?
    Ladungsträgervervielfachung infolge Stoßionisation (Proportionalzählrohr, GM-Zählrohr)
  45. Wieso kommen zur Bildgebung überwiegend Szintillationsdetektoren zum Einsatz? Welchen Vorteil bieten diese im Vergleich zu Halbleitersonden und welchen Nachteil haben sie? Aus welchen Baugruppen zusätzlich zum Szintillationskristall besteht eine Szintillationskamera?
    • - größere Bauform --> höhere Nachweiseffektivität für Photonen (typ. 50%)
    • - Nachteil: Schlechtere Energieauflösung
    • - Kristall + Photomultiplier (Photokathode + SEV), Kollimator
  46. Gasionisationsdetektoren
    • 1. Ionisationskammer
    • 2. Proportionalzählrohr
    • 3. Geiger-Müller-Zähler
  47. Intrinische Ortsauflösung Gammakamera
    • Verschmierung von scharfen Kanten verursacht durch Kollimatorcharakteristik sowie nal-Detektor + Positionierungselektronik
    • Messung mittels Bleimaske (1 mm Schlitze) + Tc-99m Puktquelle ohne Kollimator --> Bestimmung d. Halbwertsbreite eines Prfils senkrecht zu Linienbild
    • Verschlechterung bei größerer Kristalldicke wegen Verbreiterung d. Szintillationsslichtkegels + mehrfacher Compton-Streuung
    • Verbesserung durch effizientere Detektion des Szintillationslichtes
  48. Detektroeffizienz
    • Kristalldicke Gammakamera: 6,4...12,7 mm
    • Abwägung gute intrinsische Auflösung vs. Naxhweiseffektivität
    • 140 keV Photonen: 70...90 %
    • 500 keV Photonen: <20 %
  49. PET
    • Positronen-Emissions-Tomographie
    • Verwendung von β+ Emittern (18F, 68Ga, 11C)
    • Detektion der Annihilationsquanten
    • durch Detektion beider Annihilatonsphotonen Bestimmung der Leine of Responce (LOR)
    • elektronische Kollimation
    • Ringförmige Detektoranordnung ermöglicht simulatne Messung in 360 °
  50. Datenaquisition
    • 2D-Aq. mit Septen
    • 3D: 4-8 fach höhere Empfindlichkeit, aufwändig
    • Histogramm-Modus: Inkrementierung der Anzahl bisheriger Ereignisse für jede LOR
    • List-Mode: Speichern jeder Koinzidenz mit Kristallposition und Zeitstempel
  51. Nuklearmedizinische Therapie
    • Radioiod-Therapie (Schilddrüse I-131 Gabe)
    • Radioembolisation (Leber-Metastasen)
    • Radioimmuntherapie
    • Schmerztherapie
    • Alpha-Therapie
    • Radiosynoviorthese
  52. Radioiodtherapie
    • Ziel: sleektive Bestrahlung von Iod speicherdem Schilddrüsen- und SD-kanzinom-Gewebe
    • Radioiodtest --> Bestimmung von effektiver halbwertszeit und Uptake
    • Massenbestimmung szintigrapfisch mittels TcO4
    • Aktivitätsberechnung
  53. MIRD-Formalismus
    • Algorithmus zur Patientendosimetrie
    • Quellorgane mit homogener Aktivitätsverteilung (source)
    • Dosisberechnung im Zielorgan (target)

    D=AxS

    • A...kumulierte Aktivität
    • s...geometrieabhängiger S-Wert
  54. Dosisgrenzwerte
    • normale Bevölkerung: 1 mSv/a
    • Kategorie B: 6 mSv/a
    • Kategorie A: 20 mSv/a

Card Set Information

Author:
frozenice
ID:
321971
Filename:
Nuklearmedizin
Updated:
2016-07-20 10:09:33
Tags:
Strahlenanwendung
Folders:
Strahlenanwendung,Nuklearmedizin
Description:
Nuklearmedizin
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