Samenvatting
‘Beeldvorming met
ioniserende
straling’
Daan Beers
Q3 – MGZ
,Inhoudsopgave
ZSO - Beeldvorming met röntgen en radioactieve tracers 3
Stralingsfysica 3
Afbeeldingstechnieken 3
Röntgen 4
Moderne afbeeldingstechnieken met behulp van straling 4
2
, ZSO - Beeldvorming met röntgen en radioactieve tracers
Stralingsfysica
Verschillende beeldvormende technieken laten verschillende eigenschappen zien. Om goed
te weten welke techniek het meest geschikt is voor een specifieke vraagstelling is het
belangrijk te begrijpen welke eigenschappen dat zijn.
Röntgenstraling is de elektromagnetische straling (EM-straling) die wordt opgewekt door het
beschieten van materialen met een bundel snelle elektronen. Deze straling onderscheidt
zich van zichtbaar licht (een andere vorm van EM-straling) door een veel hogere energie per
foton (‘lichtdeeltje’). In verband hiermee heeft röntgenstraling een grote mate van
doordringbaarheid door materialen. Straling van een dergelijk hoge energie wordt in de
geneeskunde toegepast:
1. In de diagnostiek, het maken van afbeeldingen van materialen (weefsels waar
gewoon zichtbaar licht niet doorheen dringt);
2. In de therapie; het vernietigen van zieke weefsels, vooral daar waar deze een relatief
snelle groei vertonen (tumoren).
Voor beide toepassingen wordt naast de röntgenstraling gebruikgemaakt van
elektromagnetische straling afkomstig van andere oorsprong, bijvoorbeeld natuurlijke γ-
straling of stralingseffecten van snelle deeltjes.
Zowel elektromagnetische straling als de straling samenhangend met snelle, al dan niet
elektrisch geladen deeltjes heeft, bij een voldoende hoge energie, het vermogen tot
interactie met afzonderlijke atomen. Dit heeft excitatie van elektronen binnen de atoom-
structuren tot gevolg, of ionisatie van de atomen. Excitatie is het overbrengen van een
elektron naar een hoger energieniveau binnen het atoom, ionisatie is het verwijderen van
een elektron uit het atoom.
Ionisatie van een molecuul geeft praktisch altijd aanleiding tot chemische veranderingen:
excitatie doet dit veelal ook. In verband hiermee wordt het bespreken van de interactie van
straling en materie hier niet beperkt tot EM-straling, maar wordt ioniserende straling meer
algemeen behandeld.
Afbeeldingstechnieken
Het vermogen van straling om door materie heen te dringen maakt dat straling geschikt is
voor het afbeelden van interne structuren. De volgende principes kunnen daarbij worden
onderscheiden:
- Transmissie: hierbij wordt een uitwendige stralingsbron gebruikt. De verzwakking van
straling door weefsels wordt gemeten in de uittredende bundel. Voorbeelden hiervan zijn
röntgenfoto’s en CT-scans.
- Emissie: het meten van straling die door het lichaam zelf wordt uitgezonden, bijvoorbeeld
nadat een radioactieve stof in het lichaam gebracht. De uittredende straling geeft dan een
indruk van de interne structuur. Een ander voorbeeld waarbij door het lichaam uitgezonden
straling wordt gemeten is de MRI.
- Reflectie: het waarnemen van teruggekaatste straling na instraling van buitenaf. Een
voorbeelden hiervan is de echografie.
3
‘Beeldvorming met
ioniserende
straling’
Daan Beers
Q3 – MGZ
,Inhoudsopgave
ZSO - Beeldvorming met röntgen en radioactieve tracers 3
Stralingsfysica 3
Afbeeldingstechnieken 3
Röntgen 4
Moderne afbeeldingstechnieken met behulp van straling 4
2
, ZSO - Beeldvorming met röntgen en radioactieve tracers
Stralingsfysica
Verschillende beeldvormende technieken laten verschillende eigenschappen zien. Om goed
te weten welke techniek het meest geschikt is voor een specifieke vraagstelling is het
belangrijk te begrijpen welke eigenschappen dat zijn.
Röntgenstraling is de elektromagnetische straling (EM-straling) die wordt opgewekt door het
beschieten van materialen met een bundel snelle elektronen. Deze straling onderscheidt
zich van zichtbaar licht (een andere vorm van EM-straling) door een veel hogere energie per
foton (‘lichtdeeltje’). In verband hiermee heeft röntgenstraling een grote mate van
doordringbaarheid door materialen. Straling van een dergelijk hoge energie wordt in de
geneeskunde toegepast:
1. In de diagnostiek, het maken van afbeeldingen van materialen (weefsels waar
gewoon zichtbaar licht niet doorheen dringt);
2. In de therapie; het vernietigen van zieke weefsels, vooral daar waar deze een relatief
snelle groei vertonen (tumoren).
Voor beide toepassingen wordt naast de röntgenstraling gebruikgemaakt van
elektromagnetische straling afkomstig van andere oorsprong, bijvoorbeeld natuurlijke γ-
straling of stralingseffecten van snelle deeltjes.
Zowel elektromagnetische straling als de straling samenhangend met snelle, al dan niet
elektrisch geladen deeltjes heeft, bij een voldoende hoge energie, het vermogen tot
interactie met afzonderlijke atomen. Dit heeft excitatie van elektronen binnen de atoom-
structuren tot gevolg, of ionisatie van de atomen. Excitatie is het overbrengen van een
elektron naar een hoger energieniveau binnen het atoom, ionisatie is het verwijderen van
een elektron uit het atoom.
Ionisatie van een molecuul geeft praktisch altijd aanleiding tot chemische veranderingen:
excitatie doet dit veelal ook. In verband hiermee wordt het bespreken van de interactie van
straling en materie hier niet beperkt tot EM-straling, maar wordt ioniserende straling meer
algemeen behandeld.
Afbeeldingstechnieken
Het vermogen van straling om door materie heen te dringen maakt dat straling geschikt is
voor het afbeelden van interne structuren. De volgende principes kunnen daarbij worden
onderscheiden:
- Transmissie: hierbij wordt een uitwendige stralingsbron gebruikt. De verzwakking van
straling door weefsels wordt gemeten in de uittredende bundel. Voorbeelden hiervan zijn
röntgenfoto’s en CT-scans.
- Emissie: het meten van straling die door het lichaam zelf wordt uitgezonden, bijvoorbeeld
nadat een radioactieve stof in het lichaam gebracht. De uittredende straling geeft dan een
indruk van de interne structuur. Een ander voorbeeld waarbij door het lichaam uitgezonden
straling wordt gemeten is de MRI.
- Reflectie: het waarnemen van teruggekaatste straling na instraling van buitenaf. Een
voorbeelden hiervan is de echografie.
3
