Radiologie - Med3 - Unifr

Kreiselbewegung der Protonen, die sich um die eigentliche Achse herumbewegt. Sie hat eine bestimmte Frequenz (Larmor-Frequenz), die von der Stärke des Magnetfelds abhängt (1 Tesla = 42 MHz, 1.5 Tesla = 63 MHz). In genau dieser Larmor-Frequenz werden dann Radiostrahlen ausgesendet, die die Protonen um 90° kippen (von Z-Achse in XY-Ebene). Danach wird der Radioimpuls wieder gestoppt und es werden zwei verschiedene Relaxationen beobachtet. 

Relaxation der longitudinalen Achse (z). Beschreibt die Zeit, die ein Proton braucht um sich wieder an der z-Achse auszurichten. T1 ist dabei die benötigte Zeit, um 63% des Ausrichtungsgleichgewicht wieder zu erhalten. T1 ist abhängig von Gewebe (spezifisch), vom externen Magnetfeld und von der Temperatur. 

T2-Relaxation ist die benötigte Zeit, bis die Protonen nicht mehr gleichzeitig präzessieren. Durch Ungleichverteilung des permanenten Magnetfelds und Einfluss des umgebenden Gewebes rotieren einige Protonen etwas schneller/langsamer als andere und verändern so die transversale Magnetisierung (xy-Ebene). Diese Veränderung geht schneller als die T1, weil sich die Protonen nicht ausrichten, sondern nur gegeneinander rotieren müssen. T2 ist die Dauer bis nur noch 37% der transversalen Magnetisierung vorhanden sind. 

Echo- und Repetitionszeit. 

Echozeit: Dauer, die zwischen Kipperzeugung und dem Echo, das nach der Wiederausrichtung entsteht liegt. 

Repetitionszeit: Dauer zwischen zwei Impulsen des 90° Kippens

Durch Anpassung dieser beiden Zeiten können die entstehenden Bilder eher auf T1 oder auf T2 gewichtet werden. 

Echozeit und Repetitionszeit werden hier kurz gewählt (TR: 500 - 600 ms, TE: 15 ms)

Hier werden Echo- und Repetitionszeit lang gewählt (TR: >2s, TE: 80-120 ms)

T1 (hyperintens = kurze Relaxationszeit): Hypointens

T2 (hyperintens = lange Relaxationzeit): Hyperintens

T1 (hyperintens=kurze Relaxationszeit): Hyperintens

T2 (hyperintens=lange Relxatationszeit): Hyperintens

T1 (hyperintens = kurze Relaxationszeit): Intermediär

T2 (hyperintens = lange Relaxationszeit): Intermediär

T1 (hyperintens = kurze Relaxationszeit): Hyperintens

T2 (hyperintens = lange Relaxationszeit): Intermediär

T1 (hyperintens = kurze Relaxationszeit): Hypointens

T2 (hyperintens = lange Relaxationszeit): Hypointens

• Physikalische Phase (tausendstel Sekunden) 
• Physikalisch-chemische Phase
• Zelluläre Phase
• Gewebephase

Hier kommt es zur Ionisierung der Atome. Am Anfang steht der Comptom-Effekt, bei dem ein Elektron durch das Auftreffen des Photons aus seiner Bahn geworfen wird und sich vom Atom löst. Das Photon wird dabei abgelenkt und erhält eine grössere Wellenlägne als zuvor. 

Photoionisation. Dabei wird Photon von Elektron absorbiert und Elektron löst sich aus der Hülle. Photon muss dabei zu Beginn mindestens die Energie des Elektrons haben. 

Die in der physikalischen Phase freigesetzen Elektrone üben ihre Wirkung auf den Organismus aus. Geschieht entweder direkt an der DNA-Struktur oder durch die Bildung von ROS auf dem indirekten Weg. 

Läuft entweder auf die Reparatur der DNA heraus, oder erkennt dass die Schäden zu gross sind und bringt die Zelle in Richtung Apoptose oder Nekrose. 

Auftreten der Gewebephase hängt von der Erneuerungsgeschwindigkeit des Gewebes ab. Je schneller diese Geschwindigkeit ist, umso eher werden eventuelle Effekte sichtbar. 

S = e^{-(alphaD + beta-D)}

^{S = Überlebensrate, D= Dosis und alpha/beta für die Koeffizienten. Alpha= Wahrscheinlichkeit der Entstehung eines Schadens durch einen Treffer, Beta= Wahrscheinlichkeit der Entstehung eines Schadens durch mehrere Treffer.} 

^{Gleichung alpha/beta beschreibt die Dosis, die notwendig ist, damit ein Treffer und mehrere Treffer gleichmässig zum Zelltod beitragen. Je schneller ein Gewebe reagiert, umso höher ist die für Schaden notwendige Dosis.} 

• Haut, Schleimhaut, Darm = 10 Gray (Gy)
• Demyelinisation ZNS = 5 Gy
• Lunge, Niere, Gefässe, RM, ZNS = 2.5 Gy

Bei der Röntgentherapie von Tumoren wird neben dem Krankheitsherd auch gesundes Körpergewebe bestrahlt. Es muss also die Radiosensibilität des Tumors, wie auch diejenige des den Tumor umgebenden Körpergewebes und der Nachbarorgane bekannt sein, um ungewollte Schädigung zu vermeiden/vermindern. 

alpha/beta: Tumor > umgebendes Gewebe -> hyperfraktionierte oder schwache Dosis

alpha/beta: Tumor < umgebendes Gewebe -> hypofraktionierte oder hohe Dosis

In derselben Zelllinie variiert sie nach zellulären Charakteristika, Position im Zellzyklus (G2 & M sind am sensibelsten), Oxygenierungszustand, pH und DNA-Menge. 

Da Tumorzellen eine eingeschränkte DNA-Reparaturfähigkeit haben, kann die gesamte nötige Strahlenmenge zur Tumorelimination aufgeteilt werden. Im umgebenden Gewebe entstehen dabei weniger Schäden oder diese können besser repariert werden. 

Hyperfraktionierung: viele Therapiesitzungen mit jeweils geringer Dosis

Hypofraktionierung: wenigere Therapiesitzungen mit höherer Dosis

• Reparation
• Repopulation
• Reoxygenierung
• Redistribution

Subletale Schäden können zwischen den einzelnen Fraktionen im gesunden Gewebe besser repariert werden, während sie im Tumorgewebe zum Zelltod führen. 

Überlebende Zellen reagieren durch eine erhöhte Regeneration. Tote Zellen werden durch Neue ersetzt. Dies kann auch unerwünscht beim Tumor zu einer erhöhten Repopulationsrate führen. 

Fraktionierte Radiotherapie tötet bevorzugt gut mit Sauerstoff versorgte Tumorbereiche zuerst ab, worauf die verbliebenen hypoxischen Tumorzellen besser oxygeniert und damit strahlenanfälliger werden. 

Die Zyklusphase in welcher sich eine Zelle zum Zeitpunkt der Bestrahlung befindet ist für die Strahlensensitivität entscheidend. In der S-Phase sind die Zellen sehr resistent, in G2 & M sehr sensibel. 

Von ihrer Menge, von der Strahlung und von der Fraktionierung. Auch das Volumen des Gewebes spielt eine Rolle. Eine einmalige Dosis von 5 Gy ist zu 50% letal für den Menschen. Als TD5/5 wird die Dosis bezeichnet, bei der mit einer 5% Wahrscheinlichkeit schwere Folgen innerhalb von 5 Jahren nach Therapie auftreten. TD50/5 ist die 50% Wahrscheinlichkeit schwerer Folgen 5 Jahre nach Therapie.  

Kurativ (zur Heilung des Tumors) oder palliativ (zum Bremsen der Entwicklung). Kurative Methoden sind die reine Radiotherapie, die perioperative Radiotherapie (pre- und postoperativ) und die Radiochemotherapie. 

Akute Nebenwirkungen: treten während oder kurz nach der Behandlung (3 Monate) auf

• Akute NW einer kraniofacialen Bestrahlung: Störung der Schleimhäute, Haut, Speicheldrüsen und Geschmackssinns

Langfristige Nebenwirkungen: treten nach 6 Monaten auf

• NW bei kraniofacialen Bestrahlung: Xerostomie (Mundtrockenheit), Karies, Knorpel-/Knochenprobleme, Haut/BG, Retinopathie, Störung der Schilddrüse und des RM

Wichtig ist hier, ob ein Serien- oder Parallelorgan betroffen ist. Bei einem Serienorgan (ein kaputter Anteil stört gesamte Funktion) bedeutet eine Läsion eines Teils den Ausfall des Organs (RM), was bei einem Parallelorgan (Lunge) nicht der Fall ist. 

• Stehender Patient (wenn möglich)
• Posterio-anteriore Ansicht (Herz und Mediastinum vergrössern sich kaum) 
• Zwischen Patient und Strahlenquelle ca. 2 Meter Abstand
• Tiefe Inspiration: 8-10 dorsale oder 6-7 ventrale Rippenbögen sollten zu sehen sein
• Schulterblätter sollten durch Innenrotation der Schulter und Abspreizen der Arme vollständig aus dem Bild entfernt werden. 

Nein. Die Untersuchung in zweiter Ebene ist im Profil. Hierbei berührt die linke Seite des Patienten den Rezeptor. Die Arme werden nach oben genommen. 

• Die Rippen, die näher an der Strahlungsquelle liegen, erscheinen durch Streuung grösser.
• Die rechte Kuppel (gelb) des Diaphragmas liegt i.d.R. auch etwas höher als die Linke (grün).
• Der vordere Teil der Diaphragmakuppel liegt dem Herz an und ist daher kaum sichtbar (gelber Pfeil)