Klinische Radiologie
Vorlesungsunterlagen BMT, Fachhochschule Lübeck, Sommersemester 2015
Vorlesungsunterlagen BMT, Fachhochschule Lübeck, Sommersemester 2015
Erklären Sie den Aufbaueffekt! Warum ist er so wichtig?
Beim Aufbaueffekt addieren sich die in unterschiedlichen Tiefen ausgelösten Sekundärelektronen bis zur Tiefe der maximalen Reichweite, welche abhängig von der Energie ist.
Bei hoher Energie ist das Tiefendosismaximum hoch und die Oberflächendosis gering. Die Haut wird somit geschont.
Lernen Sie die modernen Bestrahlungstechniken!
Siehe Tabelle
Mit welchem Teil eines Linearbeschleunigers wird das Bestrahlungsfeld der Konfiguration des Zielvolumens angepasst?
Was macht man bei der Brachytherapie?
Heranbringen einer kleinen radioaktiven Quelle direkt in oder an das Tumorbett
Was ist die Methode des Afterloading bei der Brachytherapie?
Beim Afterloading wird das Tumor-Gewebe mittels eines kurzen Eingriffs mit einigen Führungen in Form von Schläuchen, Hohlröhren oder Hohlnadeln gespickt.
Daraufhin werden die Schläuche an ein Strahlungs-Gerät angeschlossen, durch das Strahlenquellen über die Führungen in den Tumor eingefahren werden. Sie verbleiben dort für einen bestimmten Zeitraum und werden danach wieder entfernt.
Nennen sie Eigenschaften einer Radioaktiven Quelle für die Brachytherapie.
- Hohe spezifische Aktivität
- kleine Quelle mit hoher Dosisleistung
- Heute meist 192Ir
--> \(\beta\)--Zerfall zu 192Pt
--> 19 Gammalinien
--> Mittlere Energie 375 keV
--> Halbwertszeit 73,8d
Was ist der \(\beta ^-\)-Zerfall ?
- Kerne mit Neutronenüberschuss werden durch Spaltung schwerer Kerne oder durch Neutronenbeschuss emittiert
- Umwandlung eines Neutrons in ein Proton
- Massenzahl bleibt Konstant
- Ordnungszahl steigt um 1
Was ist der K-Einfang?
- Einfang eines Hüllenelektrons durch den Kern
- Umwandlung eines Protons in ein Neutron
- Massenzahl bleibt konstant
- Ordnungszahl sinkt um 1
- Röntgenstrahlung wird abgegeben
Wo spielen Beta-Zerfall und K-Einfang eine Rolle in der Neuroradiologie?
Bei der Brachytherapie wird 192Ir als radioaktive Quelle verwendet.
Diese Quelle weist einen \(\beta^- \)- Zerfall zu 192Pt (ca. 95%) und einen K-Einfang zu 192Os (ca. 5%) auf.
Was ist der Vorteil des Hohen Dosisgradienten (HDR) bei der Brachytherapie?
Er wird durch die Quellennähe erreicht.
+ Dosisoptimierung durch Geometrie der Nadelplatzierung
+ Schonung nahegelegener Risikoorgane
Nennen sie verschiedene Verfahren der Brachytherapie.
- Moulagen
--> Kontakttherapie
- intrakavitäre Brachytherapie: 192Ir
--> gynäkologische Tumore
--> bronchiale Tumore
- interstitielle Brachytherapie: 192Ir
--> über Implantate
Nennen sie Beispiele verschiedener Organe zur Spickung bei der Brachytherapie
- Prostata
- Thoraxwand
- Mamma
- Mundboden
- Schädel
Was ist eine Ruthenium Augenkalotte?
Eine Kontaktstrahlenquelle zur Behandlung von Augentumoren (Aderhautmelanomen) mittels Brachytherapie.
- 106Ru-Augenapplikatoren sind umschlossene radioaktive Stoffe
Nennen sie Vor- und Nachteile der Brachytherapie.
+ verkürzter Krankenhausaufenthalt im Vergleich zu einer Operation
+ kürzere oder gar keine Vollnarkose
+ keine großen Narben
+ relativ geringes Infektionsrisiko
+ geringeres Inkontinenz- und Impotenz-Risiko bei Prostatakarzinomen
+ Schonung der Haut bei Mammakarzinom
- Hohe Kosten
- Oft Vollnarkose zur Implantation erforderlich
- Risiko der Inkontinenz, Impotenz, Beeinträchtigung der Blasen- und Harnröhren-Funktion bei Prostata-Behandlungen
Die Halbwertszeit der DNA-Reperatur nach Bestrahlen von Zellen mit Röntgenstrahlen beträgt:
Welche Strahlenarten gehören zu den locker ionisierenden Strahlen?
y-Strahlen, Beta-, Elektronen- und Röngenstrahlen
Welche Strahlenarten gehören zur dicht ionisierenden Strahlung?
Alpha- und Protonenstrahlung
Was ist der Unterschied zwischen der High-Dose-Brachytherapie und der Low-Dose-Brachytherapie?
HD-Brachytherapie: Verwendung von Iridium-192, Strahlung wird in kurzer Zeit mit hoher Dosis abgegeben- Afterloading , bei Patienten mit örtlich fortgeschrittenen Tumoren ohne Metastasen
LD-Brachytherapie: Verwendung von Jod-125, Strahlung wird in kleineren Dosen über längere Zeit abgegeben, Seeds! , bei Patienten mit kleinen Tumoren..Seeds verbleiben dauerhaft im Körper
Wie lautet die geplante Reihenfolge bei Aufnahme eines schwerverletzen Schockraumpatienten bezüglich der bildgebenen Diagnostik?
Was versteht man bei einem Hirninfarkt unter Penumbra?
Den Bereich, der unmittelbar an der zentralen Nekrosegrenze angrenzt und noch überlebensfähige Zellen besitzt
Nennen sie Vor- & Nachteile der Konventionellen Radiologie. (gemeint ist normales Röntgen)
+ hohe räumliche Auflösung
+ Preiswert
+ Schnell
- Projektionsverfahren
- geringe Kontrastauflösung
Welche Gewebe entsprechen der Probe (von oben nach unten)?
Auf was ist beim aufnehmen und deuten von Röntgenbildern zu achten?
- Aufnahmen in 2 Ebenen machen und benachbarte Gelenke abbilden
- Auf indirekte Frakturzeichen achten
- Verletzungsmechanismus beachten
- Bei unklaren Befunden den Patienten befragen und klinisch untersuchen
Was sollte man tun, wenn röntgen nicht mehr weiterhilft?
Wo ist die räumliche Auflösung höher?
Wo ist der Bildkontrast höher?
Nennen sie Vor- & Nachteile der CT?
+ 3D Darstellung,
+ schnell
+ gute Kontrastauflösung
- Strahlenexposition
- nur Knochen beurteilbar
Nennen sie Vor- & Nachteile der MRT.
+ 3D Darstellung
+ exzellente Weichteilkontraste
- teuer
- Zeitaufwendig
Was macht man bei einem Knietrauma und wann?
1. Anamnese, Klinische Untersuchung
2. Konventionelle Röntgenaufnahme
2.1. Keine Fraktur
2.1.1. Keine Instabilität, kein Erguss -> keine weitere Diagnostik
2.1.2. Instabilität und/oder Erguss -> MRT
2.2. Fraktur
2.2.1. Sicher, extraartikulär -> Therapie
2.2.2. Gelenkbeteiligung -> CT
2.3. Unklar -> CT
Nennen sie Eigenschaften eines Inkremental-CT (2. und 3. Generation)
- Schrittweiser Tischvorschub
- Aufnahme und Rekonstruktion einer Transversalschicht
- Nachteil: diskontinuierliche Aufnahme und eine Lange Messzeit
Nennen sie Eigenschaften einer Spiral-CT (4. Generation)
- kontinuierlicher Tischvorschub und Röhrenrotation
- schnellere Bildakquisition
- größere Scanvolumina
- Weniger Bewegungsartefakte
- Herz darstellbar
Was zeichnet ein MSCT (Mehrzeilen-CT) aus?
- schnell
- Hochauflösend
- scharf
Wie wird der CT-Wert (HE) berechnet und was sagt er aus?
\(CT = {1000 * (\mu - \mu_{H_2O})\over \mu_{H_2O}}\)
- der CT-Wert ermöglicht eine Graustufenkodierung
- Wasser hat einen CT-Wert von 0 und Luft von -1000
Warum verwendet man bei der CT Kontrastmittel?
Da viele Organe sehr ähnliche CT-Werte haben.
Welche Möglichkeiten der Bildnachverarbeitung gibt es bei der CT?
- Ansicht von Einzelschichten
- Koronare und sagittale Rekonstruktion
- unterschiedliche Fensterung
- automatische Knochenentfernung
- Volume Rendering
Nennen sie Unterschiede zwischen einer CT und einem Röntgen-Thorax.
Siehe Bild
Nennen Sie Eigenschaften der Thorax - CT.
- sehr vielseitig und zuverlässig
- genau Planung möglich
- Sorgfältige Indikationsstellung notwendig
- Hohe Strahlenbelastung
- Nebenwirkung von Kontrastmittel
- Kosten
Nennen sie Risikofaktoren für Brustkrebs und das entsprechende relaitve Risiko.
- Genetische Belastung RR*7
- Frauen mit behandeltem Mammakarzinom RR*5
- Atypische Hyperplasie RR*3
- Malignom RR*3
- Nullipara, späte Erstgebärende RR*2
- Frühe Menarche (<12J.), späte Menopause (>52J.) RR*2
- Alter > 50 Jahre RR*2
- Lebensfaktoren (Übergewicht, Alkohol, Rauchen, Koffein) RR*1-2
Nennen sie verschiedene Untersuchungsverfahren für Brustkrebs.
- Selbstuntersuchung / klinische Untersuchung
- Mammografie
- Sonografie
- MRT
- Flächendeckende Mammadiagnostik
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Lernkarten
Was ist Neuroradiologie?
Diagnostik und Therapie von Erkrankungen und Veränderungen des ZNS, d.h. von Gehirn und Rückenmark, einschließlich seiner Hüll- und Nachbarstrukturen.
Wann nutze ich die CT?
- (fast) immer als initiale Trauma-Diagnostik für Gehirn, Schädel und Wirbelsäule
- auch bei instabilen Patienten i.d.R. möglich
- Schädel: Blutungen und Frakturen
- Wirbelsäule: Fraktur und Fehlstellung
Wann nutze ich die MRT?
- weiterführende Diagnostik bei einer Verletzung von Hirn und Wirbelsäule
- Differentialdiagnostik
- Patient muss stabil sein
- Schädel: (fast) immer Sekundärdiagnostik
- Wirbelsäule: Rückenmarksverletzungen
Ordnen sie den lokalisierten Blutungen die korrekten Bezeichnungen zu.
rot: subarachnoidal (arterielle Blutung) - traumatisch oder spontagn
grün: subdural (venöse Blutung) - Rhexisblutung der Brückenvenen nach Schertrauma
blau: epidural (arterielle Blutung) - (Fraktur mit) Riss einer Hirnhautarterie
Nennen sie allgemeines zu Verletzungen der HWS
- 3-6% der Skelettverletzungen betreffen die Wirbelsäule
- HWS Verletzungen haben eine hohe Invaliditätsrate
- Häufig mehr als nur ein Segment verletzt
- Obere und untere HWS besonders häufig betroffen
Beschreiben sie den Diagnostischen Algorithmus bei der Bildgebung zur DIagnostik einer HWS-Verletzung.
siehe Bild
Nennen sie Isotope die in der Schilddrüsendiagnostik verwendet werden.
Siehe Bild
Nennen sie typische Strahlenexpositionswerte.
RÖ-Thorax - 0,3 mSv
SD-Szintigraphie - 0,7 mSv
diagnost. Herzkatheter - 10 mSv
CT Abdomen - 20 mSV
Nennen sie Kontraindikationen bei der Szintigraphie
- Schwangerschaft
- Stillzeit (Laktation)
- Ablehnung
Nennen Sie Indikationen für eine Skelettszintigraphie!
- Maligne Tumore
- Frakturen (u.a. auch "Battered Child")
- Osteomyelitis
- Knocheninifiltration/ - infarkte
- Knochenstoffwechselerkrankungen ( M. Paget)
- Arthridien
- Prothesenlockerung/-infekt
- Unklare Knochenschmerzen
Nennen sie die 3 Phasen der Skelettszintigraphie
1. Radionuklidangiographie (arterielle Vaskularisation)
2. Blutpool-Phase
3. Mineralisationsphase (statische Szintigraphie)
Was stellt die Skelettszintigrafie dar?
den Knochenmetabolismus
Beschreiben Sie die Lungenperfusions-Szintigraphie!
- Untersuchung der pulmonalen Perfusion bei Verdacht auf Lungenarterienembolie
- Markierte Partikel (MMA-Makro-Aggregiertes Albumin) dienen als Radiopharmakon und werden injiziert
- Genutztes Nuklid: Tc 99m
- Die Partikel reichern sich an den Lungenkapillaren an ( 1 MMA bleibt an jeder 10000. Kapillare stecken)
Beschreiben Sie die Lungenventilations-Szintigraphie!
- Untersuchung der pulmonalen Ventilation
- Einatmung/ Inhalierung von 20-30 MBq Tc-99m Technegas Aerosol
- Durchführung immer nach Lungenperfusions-Szintigraphie mit pathologischem Befund
- Bei einer Lungenarterienembolie kommt es nicht zu Verteilungsstörungen des Gases in der Lunge, die Aufnahme ist unauffällig!
Wann spricht man von "match" und "miss-match" bei den 2 Lungenaufnahmen in der Nuklearmedizin?
Match - Störungen bei Ventilations-und Perfusionsaufnahme in der Lunge erkennbar, oftmals bei Bronchitis, COPD, Asthma oder Pneumonie
Miss-Match - Störungen/Ausfall nur bei der Perfusionsaufnahme, daraus resultiert ein Verdacht auf Lungenarterienembolie, Röntgenbild bei LAE meist unauffällig
Wann verwendet man SPECT zur Knochenuntersuchung?
- Zur Verbesserung der räumlichen Auflösung, z.B. im Wirbelkörper
- bei negativer planarer Szintigraphie
-> lokalisierbaren Schmerzen
-> V.a. ossäre Veränderungen/Manifestationen
Was sind die 3 "A´s" des Strahlenschutzes, geordnet nach der Effektivität.
1. Abschirmung
2. Abstand
3. Aufenthaltsdauer
Fangfrage: Wer ist bei der Szintigraphie die Strahlungsquelle?
Der mit einem Nuklid injizierte Patient
Welche 3 wichtigen Kollimatortypen gibt es bezüglich der Energie in der Nuklearmedizin?
1. Low Energy (LE) ab 140 KeV - sehr hohe Auflösung, viele Löcher, dünne Septen
2. Medium Energy (ME) ab 170 KeV - weniger Löcher, da dickere Septen nötig, geringere Auflösung als bei LE
3. High Energy (HE) ab 300 KeV - geringste Auflösung, noch dickere Septen und weniger Löcher
Welches Nuklid wird bei der PET am häufigsten genutzt?
MIt welchem Ihnen bekannten radiologischen Verfahren wird die PET am meisten kombiniert und welche Vorteile bringt das?
Mit der CT. Die PET-CT erlaubt eine Fusion beider Verfahren.
Vorteile: Stoffwechsel (eines Karzinoms z.B.) und Anatomie können beurteilt werden, die CT ermöglicht "Landmapping"
Warum wird Fluor 18 mit Glukose dotiert?
Weil Krebszellen besonders gut Glukose verstoffwechseln.
Ordnen Sie die folgenden Krebsarten nach Überlebenschance beginnend mit der Höchsten!
Brustkrebs T4 N2, frühes Prostata-Ca, Lungen-Ca Metastasen, Hoden-Ca
1. frühes Prostata-Ca
2. Hoden-Ca
3. Mamma-Ca T4 N2
4. Lungen-Ca-Metastasen
Lerne den Ablauf der Krebsentstehung aus einer normalen Zelle!
Siehe Grafik
Was ist die Funktion eines MLC's ( Multi-Leaf-Collimator) ?
Kollimator, der dem betrahlten Feld in der Strahlentherapie ihre individuelle Form gibt, dafür sorgen 80-120 computergesteuerte Miniblenden
Erklären Sie folgende Grundbegriffe der Strahlenbiologie:
LET und RBW
LET = Linearer Energietransfer, beschreibt die Energieabgabe entlang des Weges einer Strahlung im Gewebe. Einteilung in locker und dicht
RBW: Relative Biologische Wirksamkeit, wichtig für Umrechnung der Energie (Gy) in Äquivalenzdosis(Sv)!
Wo wirkt Röntgenstrahlung in der Zelle?
>30 Gy - Membranschäden
>50 Gy - Proteinschäden
>1 Gy bei DNS-Schäden -> Zelltod , bei Mutationen gibt es keine Grenzwerte
In welchen Phasen des Zellzyklus herrscht die größte Strahlenempfindlichkeit?
In der M(Mitose)-Phase und G2-Phase
Welche Fraktionierungen kennen Sie in der Strahlentherapie?
konventionelle Fraktionierung: 5 mal wöchentlich , 1,8-2 Gy pro Einheit/Fraktion
hypofraktioniert: weniger Fraktionen als konv. , erhöhte Einzeldosis >2 Gy / Fraktion
hyperfraktioniert: mehr Fraktionen als konv. , geringere Einzeldosis < 1,6 Gy
Akzelerierung: Verkürzung der Gesamtbehandlungszeit um mindestens 1 Woche gegenüber der konv. Fraktionierung
Welche Bestrahlungs-Fraktionierung wird bei einem schnell wachsenden Tumor emfohlen?
Akzelerierte Fraktionierung
Achtung: evtl. stärkere akute Nebenwirkungen, erhöhtes Spätfolgen Risiko
Nennen Sie die Gründe für Strahlenresistenzen von Tumoren!
- Sauerstoffmangel/Hypoxie, Proliferation, hohes Tumorvolumen, geringe Strahlenempfindlichkeit
Wie sind Spätfolgen in der Strahlentherapie definiert und welche gibt es?
Definition: Nebenwirkungen die nach mindestens 90 Tagen nach der Therapie auftretten
Haut: Unterhautfibrose, Teleangiektasien
HNO-Bereich: Osteoradionekrose der Mandibula, Xerostomie
Becken: Darmstenose, Schrumpfblase, radiogene Proktitis
Hirn: Hirnnekrose, Querschnittslähmung( besonders nach Bestrahlung des Rückenmarks gefährlich)
Bei Kindern: Wachstumsstörungen bei Knochen und Brustdrüse
Was sind die Kennzeichen und Vorteile der Strahlen-/Radiochirurgie?
- Präzesionsbestrahlung von kleinen Tumoren bis zu 3 cm Größe
- Früher vor allem Hirntumoren, zunehmend aber auch Lungen-Ca, Leber-Ca und allgemein Metastasen
- sehr aufwendig, steiler Abfall der Dosis in der Umgebung
- Einmalige Bestrahlung mit 25 Gy
- Bessere Option als normale Churgie, Rezidive treten nur halb so oft auf
- Nutzung von Stereotaxie
Warum wird vor einer Bestrahlung eine CT-Aufnahme gemacht?
Um einen 3D-Bestrahlungsplan zu erstellen!
MIt dem CT lässt sich durch die Dichtewerte die Strahlenbelastung der gesunden Organe exakt berechnen, dafür werden Dosis-Volumen-Histogramme erstellt! Vergleich mit Toleranzdosen
- Optimale Anpassung der Strahlenfelder an die Konfiguration des Zielvolumens
Welche Bestrahlungsvolumina gibt es? Und wie sind sie definiert?
GTV (gross tumor volume)- Tumorvolumen, sichtbar
CTV (clinical target volume) Sichtbarer Tumor + mikroskopische Umgebungs-Infiltrate ( ca 5-30mm)
PTV (planning target volume) CTV + Sicherheitsabstand/-saum, berücksichtigt Lagevariabilität der Organe und Reproduzierbarkeit der täglichen Bestrahlung. Beträgt meist 1 cm um das CTV
Wofür steht IMRT? Was wird dadurch ermöglicht?
IMRT= Intensitäts-modulierte-Radio-therapie, spezielle Technik der Teletherapie
Ermöglicht eine hohe Bestrahlungsdosis im Tumorzentrum zu platzieren, während das gesunde umgebende Gewebe geschont wird. Bestrahlung über mehrere Felder. MLC's werden dabei zusätzlich genutzt um die Strahlung auf den Tumor zu fokussieren7begrenzen
Was produziert der Linearbeschleuniger? Und welche Vorteile hat er?
Erzeugung von ultraharter Röntgenstrahlung( Photonen-, Bremsstrahlung) von ca. 6-20 MeV
Vorteile: Hautschonung durch Aufbaueffekt und hohe Eindringtiefe
Erklären Sie den Aufbaueffekt! Warum ist er so wichtig?
Beim Aufbaueffekt addieren sich die in unterschiedlichen Tiefen ausgelösten Sekundärelektronen bis zur Tiefe der maximalen Reichweite, welche abhängig von der Energie ist.
Bei hoher Energie ist das Tiefendosismaximum hoch und die Oberflächendosis gering. Die Haut wird somit geschont.
Lernen Sie die modernen Bestrahlungstechniken!
Siehe Tabelle
Mit welchem Teil eines Linearbeschleunigers wird das Bestrahlungsfeld der Konfiguration des Zielvolumens angepasst?
