DIAGNOSTIEK EN RADIOLOGISCHE ANATOMIE
DEEL RADIOLOGIE
H1: röntgenstralen – projectieradiologie
Röntgenstralen ontstaan als energierijke elektronen plotseling worden afgeremd doordat ze tegen
materie botsen
1. Basiscomponenten van een röntgentoestel
Röntgenbuis, röntgenstralen, röntgendetector en röntgenfoto
1.1 Röntgenbuis
- De straling wordt opgewekt in een röntgenbuis,
waarin tussen een kathode en een anode een
hoge spanning (buisspanning (kV)) wordt
aangelegd.
- Uit de kathode komen elektronen vrij, die in een
smalle bundel (buisstroom (mA)) gericht zijn op
een deel van de anode, de focus geheten.
- Bij de botsing van de elektronen tegen de focus
wordt een deel van hun bewegingsenergie in
röntgenstraling omgezet en deze wordt als een
divergerende bundel gericht op de detector,
waarbij de straling interacties aangaat met de
weefsels die in de bundel liggen (het lichaam).
- Een loden omhulsel van de buis voorkomt dat
straling in ongewenste richtingen uittreedt.
Door een gloeistroompje door de kathode te voeren zal er
een sterke verhitting (≥2200°C) van de spiraal optreden. Ten
gevolge van de verhitting komen elektronen vrij. Door het
gemaakte spanningsverschil tussen de anode en kathode (=
buisspanning) zullen deze elektronen naar de positieve
geladen anode (= focus/trefplaat) schieten.
Bij de afremming van de elektronenstroom (= buisstroom) in
de anode wordt de bewegingsenergie van de elektronen
omgezet in röntgenstraling.
De buisspanning wordt uitgedrukt in kilovolt (Kv) en de
buisstroom wordt uitgedrukt in milliampère (mA).
Bij een CT toetsel (ronde buis waar pt in gaat liggen) worden röntgenstralen gegenereerd en terug
opgevangen
, Penetratievermogen
• Het doordringend vermogen van röntgenstralen hangt af van:
– Het soort weefsel
• Dichtheid van de te doordringen stof
• Dikte van de te doordingen stof
• Aard van de te doordringen stof (afhankelijk van het atoomnummer)
– De golflengte
• Hardheid van de stralen (hardere stralen=kortere golflengte)
– Betere penetratie voor hardere stralen
• een hogere buisspanning zorgt voor een kortere golflengte → betere
penetrantie
• Verschillende delen van het lichaam verzwakken de straling in verschillende mate, met als
gevolg dat de intensiteit van de straling achter de patiënt van punt tot punt verschilt
• Deze intensiteitsverschillen bevatten informatie over de inwendige anatomie
• Er zijn vier soorten densiteiten te onderscheiden:
– in volgorde van oplopende verzwakking zijn dat
• Lucht
• Vet
• Weke delen
• Bot
Hoe dichter de materie → hoe meer absorptie → hoe witter het beeld (afgenomen translucentie)
Hoe meer de röntgenstralen worden tegengehouden (absorptie of verstrooiing)
en niet op de fosforplaat/detector terechtkomen, hoe denser (=witter) het beeld.
Weefsels met een hoog absorptievermogen, zoals metaal, zullen als dens
afgebeeld worden. Een ander voorbeeld: röntgenstralen zullen de luchthoudende
longen (zwart) makkelijker passeren dan het bot (wit) De ontvangen informatie
op de plaat wordt omgezet in een digitaal beeld.
Bij een goede opnametechniek kan een röntgenfoto informatie geven over de ossale structuren,
vocht, lucht, weke delen contouren en prothesen/osteosynthese materiaal.
Pneumothorax: lucht links (rechts op foto)
Lucht = zwart (rontgenstralen gaan er makkelijk door = toename van transluscentie)
Afgenomen transluscentie = witte beelden (rontgenstralen w tegengehouden) → bv bij bot
(Of een prothese in de knie of heup bv is ook wit op beeld)
Wordt bv ook bij mammografie gebruikt: Hoe meer klierweefsel,
hoe denser op beeld (houdt de rontgenstralen tegen → wit)
, 1.2 Röntgenstralen
A = Normale dosis, Normale stralen
B = Hogere dosis, Hardere stralen, Betere penetratie = “Weke delen” beelden
C = Lagere dosis, Zachtere stralen, Minder penetratie = “Bot” beelden
Bij zachte röntgenstraling wordt de straling door het weefsel geabsorbeerd en bij harde
röntgenstraling (groot doordringend vermogen) gaat het door het weefsel heen.
Als je wilt weten of een letsel in de weke delen zit of in het bot → weke delen beelden vergelijken met
bot beelden → waar zien we het letsel? (zie dia 30)
(Dit wordt niet meer gebruikt, nu gebruiken we een CT scan)
1.3 Röntgendetector
• De uit de onderzochte persoon tredende stralingsbundel wordt opgevangen op een detector
en verwerkt in een beeldvormend systeem tot een röntgenfoto/beeld
• Het beeld wordt opgebouwd uit contrastverschillen, die ontstaan in organen die door hun
variabele samenstelling in meer of mindere mate herkenbaar zijn
Het elektrisch signaal wordt door een computer omgezet naar een beeld
Digitale beeldvorming: voordelen
• Digitale beeldvorming
– Acquisitie en verwerkingseenheden: geïntegreerd in één systeem
• Betere werkflow voor beeldverwerking
– Er kunnen meer beelden gemaakt worden in kortere tijd
• Nieuwe beeldvormingstechnieken
• Beschikbaarheid van de beelden in een elektronische vorm
– Betere verwerking van de beelden
– Beelden kunnen getoond worden op beeldschermen
– Beelden kunnen elektronisch opgeslagen worden (minder ruimte nodig, minder werk
voor het opslaan)
– Beelden kunnen verspreid worden
, 1.4 Röntgenfoto
• De röntgenfoto/beeld is een twee dimensionele opname van een driedimensionale structuur
(het lichaam), waarbij structuren van het lichaam worden omgezet in grijswaarden (van zwart
tot wit)
• De kwaliteit van het beeld wordt bepaald door de resolutie
• Resolutie beschrijft hoe goed een beeld informatie kan weergeven
– geeft aan hoe scherp, gedetailleerd en onderscheidbaar structuren in beeld zijn
• Belangrijkste soorten resolutie:
– Spatiële resolutie
– Contrastresolutie
– Temporele resolutie
1.4.1 Spatiële resolutie
= Spatiële resolutie geeft aan hoe goed een beeld kleine details kan onderscheiden in de ruimte
– het beschrijft hoe dicht twee objecten bij elkaar mogen liggen en toch nog als
afzonderlijk zichtbaar zijn
• Hoge spatiële resolutie → veel detail, scherpe beelden
– twee puntjes heel dicht bij elkaar zie je nog als twee aparte puntjes
• Lage spatiële resolutie → minder detail, waziger beelden
– twee puntjes heel dicht bij elkaar liggen zie je ze als één vlek
– je krijgt een gorte grijze vlek
Spatiële resolutie hangt af van:
1. Pixel- of voxelformaat (kleinere pixels = hogere resolutie)
• Een pixel (picture element) is het kleinste 2D-beeldpunt in een beeld (plat vlak)
• Een voxel (volume element) is het 3D-tegenstuk van een pixel (pixel met diepte)
• Kleinere pixels/voxels → hogere spatiële resolutie
• Grotere pixels/voxels → meer detailverlies
In (medische) beeldvorming is de matrix het raster van pixels waaruit een beeld is opgebouwd
• De matrix is het detectorvlak dat de straling opvangt en omzet in elektrische signalen
• Matrix wordt weergegeven als; aantal pixels in de breedte × aantal pixels in de hoogte
• Een matrix van 512 × 512 betekent:
– 512 pixels horizontaal
– 512 pixels verticaal
• totaal 262.144 pixels in één beeld
• Grotere matrix (bv. 1024×1024)
→ kleinere pixels
→ hogere spatiële resolutie
• Kleinere matrix
→ grotere pixels
→ minder detail
DEEL RADIOLOGIE
H1: röntgenstralen – projectieradiologie
Röntgenstralen ontstaan als energierijke elektronen plotseling worden afgeremd doordat ze tegen
materie botsen
1. Basiscomponenten van een röntgentoestel
Röntgenbuis, röntgenstralen, röntgendetector en röntgenfoto
1.1 Röntgenbuis
- De straling wordt opgewekt in een röntgenbuis,
waarin tussen een kathode en een anode een
hoge spanning (buisspanning (kV)) wordt
aangelegd.
- Uit de kathode komen elektronen vrij, die in een
smalle bundel (buisstroom (mA)) gericht zijn op
een deel van de anode, de focus geheten.
- Bij de botsing van de elektronen tegen de focus
wordt een deel van hun bewegingsenergie in
röntgenstraling omgezet en deze wordt als een
divergerende bundel gericht op de detector,
waarbij de straling interacties aangaat met de
weefsels die in de bundel liggen (het lichaam).
- Een loden omhulsel van de buis voorkomt dat
straling in ongewenste richtingen uittreedt.
Door een gloeistroompje door de kathode te voeren zal er
een sterke verhitting (≥2200°C) van de spiraal optreden. Ten
gevolge van de verhitting komen elektronen vrij. Door het
gemaakte spanningsverschil tussen de anode en kathode (=
buisspanning) zullen deze elektronen naar de positieve
geladen anode (= focus/trefplaat) schieten.
Bij de afremming van de elektronenstroom (= buisstroom) in
de anode wordt de bewegingsenergie van de elektronen
omgezet in röntgenstraling.
De buisspanning wordt uitgedrukt in kilovolt (Kv) en de
buisstroom wordt uitgedrukt in milliampère (mA).
Bij een CT toetsel (ronde buis waar pt in gaat liggen) worden röntgenstralen gegenereerd en terug
opgevangen
, Penetratievermogen
• Het doordringend vermogen van röntgenstralen hangt af van:
– Het soort weefsel
• Dichtheid van de te doordringen stof
• Dikte van de te doordingen stof
• Aard van de te doordringen stof (afhankelijk van het atoomnummer)
– De golflengte
• Hardheid van de stralen (hardere stralen=kortere golflengte)
– Betere penetratie voor hardere stralen
• een hogere buisspanning zorgt voor een kortere golflengte → betere
penetrantie
• Verschillende delen van het lichaam verzwakken de straling in verschillende mate, met als
gevolg dat de intensiteit van de straling achter de patiënt van punt tot punt verschilt
• Deze intensiteitsverschillen bevatten informatie over de inwendige anatomie
• Er zijn vier soorten densiteiten te onderscheiden:
– in volgorde van oplopende verzwakking zijn dat
• Lucht
• Vet
• Weke delen
• Bot
Hoe dichter de materie → hoe meer absorptie → hoe witter het beeld (afgenomen translucentie)
Hoe meer de röntgenstralen worden tegengehouden (absorptie of verstrooiing)
en niet op de fosforplaat/detector terechtkomen, hoe denser (=witter) het beeld.
Weefsels met een hoog absorptievermogen, zoals metaal, zullen als dens
afgebeeld worden. Een ander voorbeeld: röntgenstralen zullen de luchthoudende
longen (zwart) makkelijker passeren dan het bot (wit) De ontvangen informatie
op de plaat wordt omgezet in een digitaal beeld.
Bij een goede opnametechniek kan een röntgenfoto informatie geven over de ossale structuren,
vocht, lucht, weke delen contouren en prothesen/osteosynthese materiaal.
Pneumothorax: lucht links (rechts op foto)
Lucht = zwart (rontgenstralen gaan er makkelijk door = toename van transluscentie)
Afgenomen transluscentie = witte beelden (rontgenstralen w tegengehouden) → bv bij bot
(Of een prothese in de knie of heup bv is ook wit op beeld)
Wordt bv ook bij mammografie gebruikt: Hoe meer klierweefsel,
hoe denser op beeld (houdt de rontgenstralen tegen → wit)
, 1.2 Röntgenstralen
A = Normale dosis, Normale stralen
B = Hogere dosis, Hardere stralen, Betere penetratie = “Weke delen” beelden
C = Lagere dosis, Zachtere stralen, Minder penetratie = “Bot” beelden
Bij zachte röntgenstraling wordt de straling door het weefsel geabsorbeerd en bij harde
röntgenstraling (groot doordringend vermogen) gaat het door het weefsel heen.
Als je wilt weten of een letsel in de weke delen zit of in het bot → weke delen beelden vergelijken met
bot beelden → waar zien we het letsel? (zie dia 30)
(Dit wordt niet meer gebruikt, nu gebruiken we een CT scan)
1.3 Röntgendetector
• De uit de onderzochte persoon tredende stralingsbundel wordt opgevangen op een detector
en verwerkt in een beeldvormend systeem tot een röntgenfoto/beeld
• Het beeld wordt opgebouwd uit contrastverschillen, die ontstaan in organen die door hun
variabele samenstelling in meer of mindere mate herkenbaar zijn
Het elektrisch signaal wordt door een computer omgezet naar een beeld
Digitale beeldvorming: voordelen
• Digitale beeldvorming
– Acquisitie en verwerkingseenheden: geïntegreerd in één systeem
• Betere werkflow voor beeldverwerking
– Er kunnen meer beelden gemaakt worden in kortere tijd
• Nieuwe beeldvormingstechnieken
• Beschikbaarheid van de beelden in een elektronische vorm
– Betere verwerking van de beelden
– Beelden kunnen getoond worden op beeldschermen
– Beelden kunnen elektronisch opgeslagen worden (minder ruimte nodig, minder werk
voor het opslaan)
– Beelden kunnen verspreid worden
, 1.4 Röntgenfoto
• De röntgenfoto/beeld is een twee dimensionele opname van een driedimensionale structuur
(het lichaam), waarbij structuren van het lichaam worden omgezet in grijswaarden (van zwart
tot wit)
• De kwaliteit van het beeld wordt bepaald door de resolutie
• Resolutie beschrijft hoe goed een beeld informatie kan weergeven
– geeft aan hoe scherp, gedetailleerd en onderscheidbaar structuren in beeld zijn
• Belangrijkste soorten resolutie:
– Spatiële resolutie
– Contrastresolutie
– Temporele resolutie
1.4.1 Spatiële resolutie
= Spatiële resolutie geeft aan hoe goed een beeld kleine details kan onderscheiden in de ruimte
– het beschrijft hoe dicht twee objecten bij elkaar mogen liggen en toch nog als
afzonderlijk zichtbaar zijn
• Hoge spatiële resolutie → veel detail, scherpe beelden
– twee puntjes heel dicht bij elkaar zie je nog als twee aparte puntjes
• Lage spatiële resolutie → minder detail, waziger beelden
– twee puntjes heel dicht bij elkaar liggen zie je ze als één vlek
– je krijgt een gorte grijze vlek
Spatiële resolutie hangt af van:
1. Pixel- of voxelformaat (kleinere pixels = hogere resolutie)
• Een pixel (picture element) is het kleinste 2D-beeldpunt in een beeld (plat vlak)
• Een voxel (volume element) is het 3D-tegenstuk van een pixel (pixel met diepte)
• Kleinere pixels/voxels → hogere spatiële resolutie
• Grotere pixels/voxels → meer detailverlies
In (medische) beeldvorming is de matrix het raster van pixels waaruit een beeld is opgebouwd
• De matrix is het detectorvlak dat de straling opvangt en omzet in elektrische signalen
• Matrix wordt weergegeven als; aantal pixels in de breedte × aantal pixels in de hoogte
• Een matrix van 512 × 512 betekent:
– 512 pixels horizontaal
– 512 pixels verticaal
• totaal 262.144 pixels in één beeld
• Grotere matrix (bv. 1024×1024)
→ kleinere pixels
→ hogere spatiële resolutie
• Kleinere matrix
→ grotere pixels
→ minder detail
