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Technik im Physikunterricht - Technische Universität Braunschweig

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Abbildung 82:

Abbildung 82: Prinzipieller Aufbau eines Szintillationsdetektors (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Szintillationsz%C3%A4hler) Vor solch einem Detektor ist oft ein Kollimator angebracht. Dies ist eine Bleiabschirmung mit einem oder mehreren Bohrlöchern, die nur Strahlung aus einer gewissen Richtung durchlassen. d) Die Einzelphotonentomographie (SPECT) Die Szintillationskamera (oft auch Gammakamera genannt), wie sie u. a. für SPECT- Aufnahmen benötigt wird, ist eine leichte Abwandlung des Szintillationsdetektors und besteht aus einem großflächigen NaI(Tl)-Detektor (Durchmesser 26-60cm) mit einem vorgesetzten Kollimator (meist einem Parallellochkollimator). Das radioaktive Nuklid des Radiopharmakons zerfällt im Innern des Körpers und sendet dabei Photonen aus. Treffen die aus dem Körper austretenden Photonen auf einen Detektor und werden vom Kollimator nicht herausgefiltert, so werden sowohl ihre Energie als auch ihre Position im Kristall registriert. Andernfalls sind sie für die Bilderstellung verloren. Das Signal kann entweder gleich auf dem Bildschirm eines Oszilloskops dargestellt, oder in einen Computer eingespeist und weiterverarbeitet werden. Im Computer wird die Information ortsgerecht wie in einem digitalen Foto in Form von Pixels einer Matrix (64x64, 128x128, 256x256) in sogenannten Frames gespeichert. Ein Pixel entspricht dabei einer Volumeneinheit, dem dreidimensionalem Voxel, im Körper: die Anzahl der registrierten Signale in einem Pixel ist proportional zu der Anzahl der aus dem Voxel austretenden γ-Photonen und wird im Szintigramm mit unterschiedlichen Graustufen oder farbig dargestellt. Die gemessene Verteilung ist allerdings „nur“ qualitativer Natur, da die Intensität der Strahlen beim Durchgang durch den Körper durch Absorption und Streuung abnimmt. Trotzdem ist die Qualität für die meisten Anwendungen in der Medizin ausreichend. Ein SPECT-Detektor besteht aus einer bis drei Szintillationskameras und einem Computer. Die Kameras bewegen sich ähnlich wie in der Computertomographie relativ zum Patienten und registrieren dabei die ausgehende Strahlung. Die mit den Szintillationskameras gewonnenen zweidimensionalen Projektionen der im Körperinnern verteilten Aktivität, ermöglichen mithilfe der Methode der Rückprojektion auf die lokale Anreicherung im Körperinnern zu schließen. 80

SPECT-Aufnahmen liefern keine Informationen darüber, wo sich das strahlende Objekt im Verhältnis zu anderen, nicht strahlenden Teilen des Körpers, befindet. Dazu ist oft das Heranziehen anderer Aufnahmen wie z.B. CT oder NMR notwendig. In einigen Fällen kann eine nuklearmedizinische Aufnahme zeitgleich mit einer Computertomographie erstellt werden. Bei Bedarf können solche Bilder - wie in Abbildung 83 verdeutlicht - auch zusammengefügt werden. Abbildung 83: Überlagerung von SPECT und CT für einen Schilddrüsentumor (Quelle: www.klinikum.uni-erlangen.de/e467/e583/e872/e1386/index_ger.html) e) Weiterverarbeitung der Rohdaten: die Rückprojektion Die Verarbeitung der Daten ist für alle Schnittbildtechniken ähnlich: Für das Erstellen eines Tomogramms jeder beliebigen Lage (vgl. Abbildung 84) benötigt man viele Projektionen aus verschiedenen Richtungen. Bei SPECT sind es 60 bis 120, die aus verschiedenen Richtungen rings um den Patienten aufgenommen werden. Dies dauert ca. 30 Minuten, ist jedoch im Einzelfall unterschiedlich. Abbildung 84: Mögliche Schichtaufnahmen aus Projektionen (Quelle: Pickuth: Klinische Radiologie systematisch, Band II, 1998) 81

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