Medizinische Bildverarbeitung - Inforakel
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8 KAPITEL 1. BILDGEBENDE VERFAHREN<br />
1.4 Nuklearmedizinische Verfahren<br />
Anders als bei den bisherigen strukturabbildenden Modalitäten wird bei den sogenannteb funktionellen Verfahren die<br />
Funktion des Körpers untersucht. Dies geschieht in der Nuklearmedizin mit Hilfe radioaktiver Substanzen. Eine genaue<br />
Erklärung der Verfahren und der Bildentstehung bietet [24]. Mehr physikalisch werden die radioaktiven Strahlungsprozesse<br />
in [18] geschildert.<br />
1.4.1 Bildgebung<br />
Für funktionelle Bildgebung werden radioaktive Nuklide, so genannte Radiopharmaka oder Tracer, in den Körper eingebracht,<br />
welche in den Stoffwechsel eingehen. Aufgrund des radioaktiven Zerfalls kann die Verteilung des Tracers und<br />
somit der Stoffwechsel sichtbar gemacht werden.<br />
Einbringen der Radiopharmaka<br />
Die Wahl der Nuklide und die Art der Verabreichung ist abhängig von der gewollten Abbildung. Sollen langfristige<br />
Wirkungen beobachtet werden, müssen Nuklide mit längerer Halbwertszeit gewählt werden, die sich weit im Körper<br />
verteilen können. Die Halbwertszeit liegt bei den meist verwendeten Nukliden im Bereich von 20 bis 110 Minuten. Je<br />
nach abzubildender Körperregion werden die Tracer injiziert, geschluckt oder inhaliert.<br />
Radioaktiver Zerfall<br />
Man unterscheidet in der Nuklearmedizin zwei Arten von radioaktivem Zerfall.<br />
• Photonenemittierender Zerfall: Beim Zerfall des Nuklides wird ein γ-Quant ausgestrahlt welches mit einer Anger-<br />
Kamera (γ-Kamera) detektiert werden kann. Diese Methode findet bei der Szintigraphie Verwendung.<br />
• Positronenemittierender Zerfall: Hier wird beim Zerfall ein Positron 8 emittiert. Trifft dieses auf ein Elektron,<br />
löschen sich beide gegenseitig aus. Dabei werden zwei γ-Quanten im Winkel von 180 ◦ ausgestrahlt.<br />
Anger-Kamera<br />
Die Anger-Kamera dient der Detektion von γ-Quanten. Abbildung 1.11a zeigt den Aufbau und die Funktionsweise einer<br />
Anger-Kamera. Beim Auftreffen der Quanten auf dem Szintillationskristall wird Licht erzeugt, welches durch darunter<br />
liegende Photomultiplier verstärkt wird und so ein Signal bildet. Wie bei den Röntgenstrahlen dient ein Kollimator zur<br />
Vermeidung von Streustrahlung.<br />
(a) (b)<br />
Abbildung 1.11: Aufbau einer Anger-Kamera (a) und PET Prinzip (b) [18]<br />
8 Ein Positron ist ein Elektron mit positiver Ladung e + (siehe Anhang B)
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