2021-2022
SAMENVATTING RADIOPROTECTIE
1040FBDDIE
CÉLINE DE MUNTER
,INHOUDSOPGAVE
Inleiding tot medische beeldvorming ............................................................................................................................... 3
Inleiding......................................................................................................................................................................... 3
Voorbeelden van beeldvorming ................................................................................................................................... 3
SPECT/CT ................................................................................................................................................................... 3
CT .............................................................................................................................................................................. 3
SPECT en CT............................................................................................................................................................... 4
MRI ............................................................................................................................................................................ 4
Ultrasound ................................................................................................................................................................ 4
Algemeen ...................................................................................................................................................................... 5
Samenvattend overzicht ........................................................................................................................................... 5
Elektromagnetisch spectrum .................................................................................................................................... 5
Beeldkenmerken – begrippen ................................................................................................................................... 6
Ultrasound beeldvorming ................................................................................................................................................. 9
Inleiding......................................................................................................................................................................... 9
Diagnostische methoden .............................................................................................................................................. 9
Afstand .......................................................................................................................................................................... 9
Ultrasound inducer en het piëzo-elektrisch effect ....................................................................................................... 9
Geluidsbron en ontvanger .......................................................................................................................................... 10
Zendfrequentie en resolutie ....................................................................................................................................... 11
Akoestische impedantie .............................................................................................................................................. 11
Hoeveel I wordt er gereflecteerd? .............................................................................................................................. 12
Propagatie doorheen materiaal .................................................................................................................................. 12
Hoeveel I wordt er verzwakt? ..................................................................................................................................... 12
Verschillende modes van ultrasound beeldvorming .................................................................................................. 13
A-scan ...................................................................................................................................................................... 13
B-scan ...................................................................................................................................................................... 13
M-scan..................................................................................................................................................................... 13
Real time scan ......................................................................................................................................................... 13
Ultrasound beeldvorming van normaal weefsel......................................................................................................... 14
Het Doppler-effect ...................................................................................................................................................... 14
Ultrasoundbeeldartefacten......................................................................................................................................... 15
MRI of Magnetic Resonance Imaging ............................................................................................................................. 17
Algemeen .................................................................................................................................................................... 17
Introductie .................................................................................................................................................................. 18
proces van MRI-beeldvorming (beknopt) ................................................................................................................... 18
(Nucleaire magnetische) resonantie: magnetisch moment ....................................................................................... 18
μ in een B0 - veld ......................................................................................................................................................... 18
Beweging van μ in een B0 – veld ............................................................................................................................. 19
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
, Potentiële energie U voor μ in een B0 – veld .......................................................................................................... 19
Nettomagnetisatie M .................................................................................................................................................. 19
De spinsystemen in een extern magnetisch veld B0 volgens de z-as (een MRI-studie dus) ................................... 19
Beweging van M in een B0 – veld ............................................................................................................................ 19
Verstoring van M..................................................................................................................................................... 20
Spinrichting vs. M .................................................................................................................................................... 20
De experimentele set-up voor dieren ......................................................................................................................... 21
muizen en spechten ................................................................................................................................................ 21
Honden .................................................................................................................................................................... 21
Het ontvangen van het RF-signaal .............................................................................................................................. 21
Relaxatie...................................................................................................................................................................... 21
Algemeen ................................................................................................................................................................ 21
T1 – relaxatie of spin-rooster-relaxatie ................................................................................................................... 22
T2 – relaxatie of spin-spin-relaxatie ........................................................................................................................ 23
T2 – relaxatie en T2* - relaxatie ................................................................................................................................ 23
Sequenties................................................................................................................................................................... 24
Gradient-echo-sequentie ........................................................................................................................................ 24
Spin-echo-sequentie : T2 – relaxatie ....................................................................................................................... 24
Spin-echo-afbeeldingscontrast ............................................................................................................................... 25
RX/CT............................................................................................................................................................................... 26
Radioactiviteit ................................................................................................................................................................. 34
Radioactieve atomen .................................................................................................................................................. 34
De atoomkern ............................................................................................................................................................. 34
Samenstelling .......................................................................................................................................................... 34
Karakteristieken ...................................................................................................................................................... 34
Nucleaire stabiliteit ..................................................................................................................................................... 34
Onstabiele kernen en straling ..................................................................................................................................... 35
Onstabiele kernen ................................................................................................................................................... 35
Soorten straling ....................................................................................................................................................... 35
Radioactief verval........................................................................................................................................................ 36
Algemeen ................................................................................................................................................................ 36
Halfwaardetijd van radioactieve stoffen................................................................................................................. 36
Activiteit R van radioactieve stoffen ....................................................................................................................... 37
Halfwaardetijd van een product ............................................................................................................................. 37
Penetratie................................................................................................................................................................ 37
Stralingsbescherming ...................................................................................................................................................... 38
Inleiding tot de nucleaire diergeneeskunde ................................................................................................................... 46
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
,INLEIDING TOT MEDISCHE BEELDVORMING
INLEIDING
▪ Beeldvormingstechnieken zijn onmisbare hulp bij stellen van diagnoses + opvolgen van therapie
o Men moet nier meer invasief te werk gaan → niet meer in patiënt snijden om probleem te
lokaliseren/herkennen
▪ Doel van beeldvorming
o Kennis + inzicht verwerven in diverse + courant gebruikte technieken
VOORBEELDEN VAN BEEL DVORMING
SPECT/CT
▪ SPECT = Single Photon Emission Computed Tomography
o Geeft functionele informatie
▪ CT = Computerized Tomography
o Geeft anatomische informatie
▪ SPECT-scan wordt dikwijls in combinatie gebruikt met CT omdat deze de anatomische informatie biedt
SPECT-scan
CT-scan
CT
▪ Werkt met X-stralen
▪ X-stralen worden in het lichaam verzwakt
o Verzwakking van de stralen wordt i/h lichaam waargenomen
▪ Wordt meestal gebruikt voor beenderen
▪ Geeft anatomische informatie
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
,SPECT EN CT
▪ Voorbeeld : thyroid carcinoma
▪ Hier is 131-I (Jodium-tracer) gebruikt → mogelijk tracer voor SPECT-scan
▪ Case: schildklier is weggenomen
o SPECT-scan (linkerbeeld) toont aan dat er nog een hotspot aanwezig is
o CT-scan (rechterbeeld) zal vormende tumor kunnen localiseren
o Beeld met roze cirkel: combinatie (fusie) van CT en SPECT
MRI
▪ = Magnetic Resonance Imaging
▪ Toont vooral contrast in zachte weefsels (bv. hersenen)
▪ Externe contrastvloeistof wordt geïnjecteerd in de
bloedbaan
o Wordt normaal gesproken tegengehouden door
bloed-hersenbarrière
o In geval tumor: ‘soort lek’
▪ Contrastvloeistof wordt op die plek niet
tegengehouden door de bloed-
hersenbarrière
o Zal na de beeldopname via het urinair stelsel
worden uitgescheiden
▪ Case: Alzheimer-detectie
o Soms combinatie met PET (= Positon Emission Tomography)
▪ Geeft informatie over het glucosemetabolisme
o Er is nooit zekerheid of er sprake is van Alzheimer → eerder sprake van ‘vermoedens’
o Op beeld met roze cirkel zijn de ventrikels zwart gekleurd
ULTRASOUND
▪ Goedkoop + mobiel
▪ Eenvoudigste beeldmethode → wel moeilijkst
begrijpbaar
▪ Maakt gebruik van geluidsgolven om
beeldopname te maken
▪ Volgt geen standaard protocol zoals andere
beeldvormingsmethoden
o Uitvoerder bepaalt type beeld +
locatie v/h beeld
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
, ▪ Probe bepaalt vorm van het beeld
▪ Is niet-invasief → gebruikt voor echo’s van zwangere vrouwen en dieren
ALGEMEEN
▪ Niet-invasieve beeldvormingstechnieken maken gebruik van golven
o Elektromagnetische straling
▪ X-stralen
• Gebruikt voor RX-radiografie
• In CT-scans gebruikt
▪ Radiogolven
• MRI
▪ Gamma-straling (→ nucleaire geneeskunde)
• PET
• SPECT
Opmerking
PET + SPECT maken gebruik van nucleaire vloeistoffen
→ mogen NOOIT als eerste beeldvormingstechniek gebruik indien ze deel uit maken van een combinatie van beeldvormingstechnieken
o Zonder elektromagnetische straling (met frequenties hoger dan 20.000 Hz)
▪ Ultrasound
▪ Echografie
SAMENVATTEND OVERZIC HT
Techniek Wat is zichtbaar? Gebruikmakend van
CT - Organen met hoge dichtheid - X-stralen die interageren i/h lichaam
- Toont anatomische beelden
MRI - De H-kernen van watermoleculen + - Magnetische velden
interacties van die kernen met de - Radiogolven (met lage frequenties en
omgeving energie-inhoud)
- Gradiënten voor bepaling v/d positie
PET + SPECT - Geeft functionele informatie - Gamma- of positron-emitters om
- Geeft moleculaire informatie moleculen te labelen
Ultrasound - Geeft functionele informatie - Reflectie van ultrasone golven zorgen
- Geeft anatomische informatie voor weergave van grensvlakken die
zichtbaar worden
ELEKTROMAGNETISCH SP ECTRUM
▪ Algemeen verband tussen golflengte en frequentie van de elektromagnetische golf
o 𝑐 = 𝑓. 𝜆 → 𝑐 = 3.108 𝑚/𝑠
▪ Foton-energie
o 𝐸 = ℎ. 𝑓 → ℎ = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑣𝑎𝑛 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐𝑘 = 6.63.10−34 𝐽𝑠
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
SAMENVATTING RADIOPROTECTIE
1040FBDDIE
CÉLINE DE MUNTER
,INHOUDSOPGAVE
Inleiding tot medische beeldvorming ............................................................................................................................... 3
Inleiding......................................................................................................................................................................... 3
Voorbeelden van beeldvorming ................................................................................................................................... 3
SPECT/CT ................................................................................................................................................................... 3
CT .............................................................................................................................................................................. 3
SPECT en CT............................................................................................................................................................... 4
MRI ............................................................................................................................................................................ 4
Ultrasound ................................................................................................................................................................ 4
Algemeen ...................................................................................................................................................................... 5
Samenvattend overzicht ........................................................................................................................................... 5
Elektromagnetisch spectrum .................................................................................................................................... 5
Beeldkenmerken – begrippen ................................................................................................................................... 6
Ultrasound beeldvorming ................................................................................................................................................. 9
Inleiding......................................................................................................................................................................... 9
Diagnostische methoden .............................................................................................................................................. 9
Afstand .......................................................................................................................................................................... 9
Ultrasound inducer en het piëzo-elektrisch effect ....................................................................................................... 9
Geluidsbron en ontvanger .......................................................................................................................................... 10
Zendfrequentie en resolutie ....................................................................................................................................... 11
Akoestische impedantie .............................................................................................................................................. 11
Hoeveel I wordt er gereflecteerd? .............................................................................................................................. 12
Propagatie doorheen materiaal .................................................................................................................................. 12
Hoeveel I wordt er verzwakt? ..................................................................................................................................... 12
Verschillende modes van ultrasound beeldvorming .................................................................................................. 13
A-scan ...................................................................................................................................................................... 13
B-scan ...................................................................................................................................................................... 13
M-scan..................................................................................................................................................................... 13
Real time scan ......................................................................................................................................................... 13
Ultrasound beeldvorming van normaal weefsel......................................................................................................... 14
Het Doppler-effect ...................................................................................................................................................... 14
Ultrasoundbeeldartefacten......................................................................................................................................... 15
MRI of Magnetic Resonance Imaging ............................................................................................................................. 17
Algemeen .................................................................................................................................................................... 17
Introductie .................................................................................................................................................................. 18
proces van MRI-beeldvorming (beknopt) ................................................................................................................... 18
(Nucleaire magnetische) resonantie: magnetisch moment ....................................................................................... 18
μ in een B0 - veld ......................................................................................................................................................... 18
Beweging van μ in een B0 – veld ............................................................................................................................. 19
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
, Potentiële energie U voor μ in een B0 – veld .......................................................................................................... 19
Nettomagnetisatie M .................................................................................................................................................. 19
De spinsystemen in een extern magnetisch veld B0 volgens de z-as (een MRI-studie dus) ................................... 19
Beweging van M in een B0 – veld ............................................................................................................................ 19
Verstoring van M..................................................................................................................................................... 20
Spinrichting vs. M .................................................................................................................................................... 20
De experimentele set-up voor dieren ......................................................................................................................... 21
muizen en spechten ................................................................................................................................................ 21
Honden .................................................................................................................................................................... 21
Het ontvangen van het RF-signaal .............................................................................................................................. 21
Relaxatie...................................................................................................................................................................... 21
Algemeen ................................................................................................................................................................ 21
T1 – relaxatie of spin-rooster-relaxatie ................................................................................................................... 22
T2 – relaxatie of spin-spin-relaxatie ........................................................................................................................ 23
T2 – relaxatie en T2* - relaxatie ................................................................................................................................ 23
Sequenties................................................................................................................................................................... 24
Gradient-echo-sequentie ........................................................................................................................................ 24
Spin-echo-sequentie : T2 – relaxatie ....................................................................................................................... 24
Spin-echo-afbeeldingscontrast ............................................................................................................................... 25
RX/CT............................................................................................................................................................................... 26
Radioactiviteit ................................................................................................................................................................. 34
Radioactieve atomen .................................................................................................................................................. 34
De atoomkern ............................................................................................................................................................. 34
Samenstelling .......................................................................................................................................................... 34
Karakteristieken ...................................................................................................................................................... 34
Nucleaire stabiliteit ..................................................................................................................................................... 34
Onstabiele kernen en straling ..................................................................................................................................... 35
Onstabiele kernen ................................................................................................................................................... 35
Soorten straling ....................................................................................................................................................... 35
Radioactief verval........................................................................................................................................................ 36
Algemeen ................................................................................................................................................................ 36
Halfwaardetijd van radioactieve stoffen................................................................................................................. 36
Activiteit R van radioactieve stoffen ....................................................................................................................... 37
Halfwaardetijd van een product ............................................................................................................................. 37
Penetratie................................................................................................................................................................ 37
Stralingsbescherming ...................................................................................................................................................... 38
Inleiding tot de nucleaire diergeneeskunde ................................................................................................................... 46
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
,INLEIDING TOT MEDISCHE BEELDVORMING
INLEIDING
▪ Beeldvormingstechnieken zijn onmisbare hulp bij stellen van diagnoses + opvolgen van therapie
o Men moet nier meer invasief te werk gaan → niet meer in patiënt snijden om probleem te
lokaliseren/herkennen
▪ Doel van beeldvorming
o Kennis + inzicht verwerven in diverse + courant gebruikte technieken
VOORBEELDEN VAN BEEL DVORMING
SPECT/CT
▪ SPECT = Single Photon Emission Computed Tomography
o Geeft functionele informatie
▪ CT = Computerized Tomography
o Geeft anatomische informatie
▪ SPECT-scan wordt dikwijls in combinatie gebruikt met CT omdat deze de anatomische informatie biedt
SPECT-scan
CT-scan
CT
▪ Werkt met X-stralen
▪ X-stralen worden in het lichaam verzwakt
o Verzwakking van de stralen wordt i/h lichaam waargenomen
▪ Wordt meestal gebruikt voor beenderen
▪ Geeft anatomische informatie
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
,SPECT EN CT
▪ Voorbeeld : thyroid carcinoma
▪ Hier is 131-I (Jodium-tracer) gebruikt → mogelijk tracer voor SPECT-scan
▪ Case: schildklier is weggenomen
o SPECT-scan (linkerbeeld) toont aan dat er nog een hotspot aanwezig is
o CT-scan (rechterbeeld) zal vormende tumor kunnen localiseren
o Beeld met roze cirkel: combinatie (fusie) van CT en SPECT
MRI
▪ = Magnetic Resonance Imaging
▪ Toont vooral contrast in zachte weefsels (bv. hersenen)
▪ Externe contrastvloeistof wordt geïnjecteerd in de
bloedbaan
o Wordt normaal gesproken tegengehouden door
bloed-hersenbarrière
o In geval tumor: ‘soort lek’
▪ Contrastvloeistof wordt op die plek niet
tegengehouden door de bloed-
hersenbarrière
o Zal na de beeldopname via het urinair stelsel
worden uitgescheiden
▪ Case: Alzheimer-detectie
o Soms combinatie met PET (= Positon Emission Tomography)
▪ Geeft informatie over het glucosemetabolisme
o Er is nooit zekerheid of er sprake is van Alzheimer → eerder sprake van ‘vermoedens’
o Op beeld met roze cirkel zijn de ventrikels zwart gekleurd
ULTRASOUND
▪ Goedkoop + mobiel
▪ Eenvoudigste beeldmethode → wel moeilijkst
begrijpbaar
▪ Maakt gebruik van geluidsgolven om
beeldopname te maken
▪ Volgt geen standaard protocol zoals andere
beeldvormingsmethoden
o Uitvoerder bepaalt type beeld +
locatie v/h beeld
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
, ▪ Probe bepaalt vorm van het beeld
▪ Is niet-invasief → gebruikt voor echo’s van zwangere vrouwen en dieren
ALGEMEEN
▪ Niet-invasieve beeldvormingstechnieken maken gebruik van golven
o Elektromagnetische straling
▪ X-stralen
• Gebruikt voor RX-radiografie
• In CT-scans gebruikt
▪ Radiogolven
• MRI
▪ Gamma-straling (→ nucleaire geneeskunde)
• PET
• SPECT
Opmerking
PET + SPECT maken gebruik van nucleaire vloeistoffen
→ mogen NOOIT als eerste beeldvormingstechniek gebruik indien ze deel uit maken van een combinatie van beeldvormingstechnieken
o Zonder elektromagnetische straling (met frequenties hoger dan 20.000 Hz)
▪ Ultrasound
▪ Echografie
SAMENVATTEND OVERZIC HT
Techniek Wat is zichtbaar? Gebruikmakend van
CT - Organen met hoge dichtheid - X-stralen die interageren i/h lichaam
- Toont anatomische beelden
MRI - De H-kernen van watermoleculen + - Magnetische velden
interacties van die kernen met de - Radiogolven (met lage frequenties en
omgeving energie-inhoud)
- Gradiënten voor bepaling v/d positie
PET + SPECT - Geeft functionele informatie - Gamma- of positron-emitters om
- Geeft moleculaire informatie moleculen te labelen
Ultrasound - Geeft functionele informatie - Reflectie van ultrasone golven zorgen
- Geeft anatomische informatie voor weergave van grensvlakken die
zichtbaar worden
ELEKTROMAGNETISCH SP ECTRUM
▪ Algemeen verband tussen golflengte en frequentie van de elektromagnetische golf
o 𝑐 = 𝑓. 𝜆 → 𝑐 = 3.108 𝑚/𝑠
▪ Foton-energie
o 𝐸 = ℎ. 𝑓 → ℎ = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑣𝑎𝑛 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐𝑘 = 6.63.10−34 𝐽𝑠
Samenvatting radioprotectie 2021-2022 Céline De Munter
