Medizinische Bildverarbeitung - Inforakel

2 KAPITEL 1. BILDGEBENDE VERFAHREN
Erzeugung der Röntgenstrahlung
Röntgenstrahlen werden, wie in Abbildung 1.1 dargestellt, in luftleeren Röntgenröhren erzeugt. Dabei treten Elektronen
aus der Kathode (Glühdraht) aus und werden zur Anode hin beschleunigt. Je höher die Angelegte Stromstärke ist, desto
höher ist dabei die kinetische Energie der Elektronen. Beim Auftreffen der Elektronen wird ca. 1% Strahlung und 99%
Wärme erzeugt.
Beim Durchdringen eines Körpers werden die Röntgenstrahlen unterschiedlich stark absorbiert, was auf dem Film helle
und dunkle Stellen hinterlässt. Wegen der Negativtechnik erscheinen Stellen mit starker Absorbtion weiss und Stellen
mit schwacher Absorbtion schwarz.
Absorbtion der Röntgenstrahlung
Abbildung 1.1: Schematische Darstellung der Röntgenröhre aus [37]
Röntgenstrahlen sind schädlich für lebendes Gewebe. Die angelegte Spannung in der Röhre wirkt sich auf die resultierende
Strahlung aus. Man unterscheidet harte und weiche Röntgenstrahlen.
• Harte Strahlung entspricht einer Röhrenspannung über 100 Kilovolt. Die entstehende, kurzwellige Strahlung wird
nur von dichtem Gewebe absorbiert und sonst gestreut. Daher ist die Belastung für den Patienten eher gering.
• Weiche Strahlung entspricht einer Röhrenspannung bis 100 Kilovolt. So entstehende, langwellige Strahlen werden
auch von weichen Gewebe, also von mehreren Organen absorbiert und sind damit schädlicher für den Patienten.
Die Absorbtion der Strahlen wird stärker bei
• längerer Wellenlänge der Röntgensrahlen
• höherer Ordnungszahl (siehe Anhang B.1) der durchquerten Materie
• höherer Dichte und Dicke des Objektes
Die physikalischen Grundlagen der Röntgenstrahlung sind Ansatzweise in Anhang B.2 beschrieben. Einen wesentlich
tieferen Einblick in die Materie bietet [18].
Bildqualität
Maßgebend für scharfe und kontrastreiche Bilder ist Dosis, Streuung und die Härte der Strahlung. Wegen der Streung
müssen höhere Dosen harter Strahlung eingesetzt werden.
Durch Streuung verursachte Bildströrungen, können durch den Einsatz von Streustrahlenrastern, den sogenannten Kollimatoren,
eingeschränkt werden. Dabei werden nur direkte Strahlen auf den Film durchgelassen, wie man in Abbildung
1.2 sieht.