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  • 1

    Wie funktioniert  eigentlich Radiologie?  

    Jörg Barkhausen

    Wie funktioniert Radiologie 

    Wie funktioniert Radiologie  Überblick 

    • Technik der Projektionsradiografie

    • Wie funktioniert CT in der klinischen Routine

    • Wie funktioniert MRT in der klinischen Routine

    • Was ist interventionelle Radiologie

    • RIS and PACS

    • Bildnachverarbeitung 

    Moderner konventioneller Arbeitsplatz

    Quelle: Internet / Philips

    Aufnahmeparameter für Knochen

    • Fokus‐Dektor Abstand: 115 cm

    • Raster

    • Belichtungsautomatik • LWS seitlich 90 kV

    • Becken 75 kV

    • Oberschenkel  70 kV

    • Knie  60 kV

  • 2

    Aufnahmen der LWS

    Wirbelkörpermetastase LWK 3

    Aufnahmeparameter für Knochen 

    • Fokus‐Dektor Abstand: 115 cm

    • Kein Raster bei ‚kleinen‘ Strukturen

    • Freie Belichtung  • Knie ap  60 kV / 8 mAs

    • Sprunggelenk seitl. 55 kV / 9 mAs

    • Großzehe   45 kV / 6 mAs

    Leitlinie der Bundesärztekammer  Moderner Thoraxarbeitsplatz

    Lungenentzündung  Aufnahmeposition Rö‐Thorax

    Film

    Patient

    Röntgenröhre

    a.-p. p.-a.

  • 3

    Fokus‐Film Abstand Rö‐Thorax

    Film Patient

    Röntgenröhre

    2 m 1 m

    Wechselwirkung Photon / Materie

    • Photoeffekt • vollständige Absorption des Photons

    • wichtigster Effekt  100 kV

    • Paarbildung (nur > 1022 kV)   

    Niedrige kV Werte  60 KV

    Hartstrahltechnik

    • Strahlenexposition 

    • Belichtungszeit 

    • Bewegungsunschärfe 

    • Streustrahlung 

    • Kontrast  ‚kV macht grau‘

    120 KV

    Raster Aufnahmetechnik Rö‐Thorax 

    • Posterior‐anteriorer Strahlengang 

    • Fokus‐Film Abstand 2 m

    • Hartstrahltechnik  (ca. 120 kV)

    • Belichtungsautomatik

    • Bewegtes Raster

    • Tiefe Inspiration

    • Bei Erwachsenen in 2 Ebenen

  • 4

    Technik der CT 

    Röhre

    Detektor

    Patient

    Was messen wir im CT 

    • Absorption von Röntgenstrahlen

    • Hounsfield‐Einheiten • Luft ‐1000 HU

    • Fett ca. ‐100 HU

    • Wasser  0 HU

    • Leber  ca. 60 HU

    • Knochen   ca. 2000 HU

    Darstellung der Information 

    • Wir messen 4096 Dichtestufen

    • Dichtestufen werden als Grauwerte dargestellt

    • Das menschliche Auge kann nur etwa 40 – 60  Grauwerte differenzieren

    • nicht die ganze Hounsfield Skala wird kodiert     sondern nur ein Ausschnitt (= Fenster)

    3000

    2000

    1000

    0

    -1000

    Darstellung aller Grauwerte 

    Darstellung der Bilder / Fensterung

    Weichteilfenster

    Lungenfenster  Knochenfenster 

    Alle Grauwerte 

    3000

    2000

    1000

    0

    -1000

    Weichteilfenster

    Center 50

    Window 400

    50 250

    ‐ 150

  • 5

    3000

    2000

    1000

    0

    -1000

    Lungenfenster 

    Center – 500

    Window 1500

    ‐ 500

    250

    ‐ 1250

    3000

    2000

    1000

    0

    -1000

    Knochenfenster

    Center 500

    Window 2000

    500

    1500

    ‐ 500

    Technische Parameter 

    • 80 – 140 kV Röhrenspannung, variable mAs

    • 2‐4 Rotationen pro Sekunde

    • 1 ‐ 640 Schichten pro Rotation 

    • Effektive Dosis beim Thorax CT 1 bis 5 mSv

    • Etwa 20 ‐ 100 mal höhere Dosis im Vergleich zu  einer konventionellen Röntgenaufnahme

    Modernes CT

    Röntgen CT

    Bildkontraste im Vergleich zum Röntgen

    Fett

    Wasser

    CT des  Oberschenkels

    Röntgen CT

    Räumliche Auflösung

  • 6

    M wie Magnet • 1,5 Tesla

    • 30.000 mal stärker       als das Erdfeld

    R wie Resonanz • Hochfrequenzspule

    • 63 MHz  (99 MHz UKW‐Radio)

    T wie Tomographie  • berechnet aus den  Resonanzsignalen ein  Bild

    Patient: überwiegend Wasser, viele Protonen

    Magnet Resonanz Tomographie Bildkontraste 

    Rö CT MRT

    Knochen

    Wasser

    Fett

    Luft

    CT T1  T2 

    Schädel MRT

    T2 WichtungT1 Wichtung

    Knorpeldarstellung am Kniegelenk 

    MR Sicherheit ‐ Erwärmung MR Sicherheit – magnetische Anziehung

  • 7

    Digitale Subtraktions Angiografie (DSA)  Digitale Subtraktions Angiografie (DSA) 

    Leerbild,  Maske

    Füllungsbild,  mit KM,  dynamische  Serie

    Subtraktion 

    DSA – AFS-Verschluss

    • Punktion einer Arterie

    • Einführen eines Katheters

    • Intraarterielle Injektion von  Kontrastmittel

    • Anfertigung von Aufnahmen 

    Interventionelle Behandlung

    Moderne Stents   Einflussfaktoren auf die Dosis 

    • Röhrenspannung (kV)

    • Röhrenstrom (mA) 

    • Untersuchungszeit (s) 

    • Dosis steigt linear mit Röhrenstrom und Zeit,  exponentielle Steigerung mit der Spannung

  • 8

    IT Strukturen 

    RIS (Radiologie Informations System)

    • Termine

    • Indikationsprüfung

    • Leistungen

    • Befunde

    • Dosiswerte 

    PACS (picture archiving and communication system)

    • Speichert Bilder 

    • Zeigt Bilder an 

    • Bildnachverarbeitung 

    Prozesse 

    Anforderung im RIS Terminvergabe,  Planung im RIS 

    Modalität CT

    PACS – Speicher Befundung im RIS, Bilder  auf der PACS Workstation 

    Radiologischer Arbeitsplatz  Beurteilung des knöchernen Thorax 

    Automatische Rekonstruktion 

    Central Hospital

    Alle Rippen um 90° drehen 

    Central Hospital SyngoVia, Siemens, Erlangen 

  • 9

    Auswertung 11. Rippe links

    Central Hospital

    Alle Rippen um 90° drehen 

    Central Hospital

    Auswertung 5. Rippe rechts

    Central Hospital

    Volume Rendering 

    Central Hospital

    Und was ist mit der Lunge – Rundherde?

    Central Hospital

    Automatische Detektion von Rundherden

    Central Hospital

  • 10

    Darstellung in der 2. Ebene 

    Central Hospital

    Automatische Volumetrie 

    Central Hospital

    3D Darstellung 

    Central Hospital

    Zusammenfassung 

    • Radiologie ist innovativ und extrem spannend

    • Radiologie ist angewandte Medizintechnik und  Medizininformatik

    • Wir brauchen engagierte und begeisterte  Ingenieure und Informatiker

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