Physikalisch-Technische Grundlagen der Röntgendiagnostik

Zusammenfassung

Drei Jahre vor der Entdeckung der Röntgenstrahlung durch Röntgen publizierte im Jahre 1892 Ludwig Hopf eines seiner medizinischen und anthropologischen Märchen von der Elektra. Unter dem Pseudonym des „Philander“ schrieb Immanuel Ferdinand Ludwig Hopf (1838–1924) aus Esslingen seine Märchen. In seiner Zeit aktuell war das Thema Elektrizität. Darauf basierend wird die Geschichte des Landarzt Redlich erzählt, „der den Pfarrer von seiner Infektion durch Trichinen therapieren möchte. Die Heilung ist Dr. Redlich möglich, obwohl der Pfarrer sich gegen die zur Diagnose nötige Gewebeentnahme wehrt. Elektra, der Geist des zwanzigsten Jahrhunderts, schenkt Dr. Redlich eine Büchse, mit deren Licht es möglich ist, den Menschen so durchsichtig zu machen wie eine Qualle. Mit dessen Hilfe kann die Diagnose geklärt werden und der junge Arzt erhält seine Anerkennung“ [17, 7].

Wilhelm Conrad Röntgen veröffentlichte seine Entdeckung von neuer unsichtbarer, wohl aber durchdringungsfähiger Strahlung am 8. November 1895 und machte das Märchen von Elektra somit zur Realität. Die Presse, die im Folgejahr 1896 die Publikationen von Röntgen veröffentlichte, griff dabei das Märchen von Philander mit auf.

Nur gut einen Monat nach der Entdeckung der neuartigen Strahlung, nahm Wilhelm Conrad Röntgen am 22.12.1895 die berühmte gewordene Hand seiner Frau Anna Bertha auf und legte damit den Grundstein der Radiologie [5].

Aufgaben

6.1

Beschreiben Sie die grundlegenden Eigenschaften der Röntgenstrahlung und berechnen Sie die Frequenz und Wellenlänge von Röntgenstrahlung einer Energie von 100 keV.

6.2

Beschreiben Sie stichpunktartig die Grundlagen des Atommodels von Bohr.

6.3

Beschreiben Sie die notwendigen Komponenten zum Aufbau einer Röntgenröhre.

6.4

Beschreiben Sie die Wechselwirkungen der beschleunigten Elektronen, die in der Anode abgebremst werden.

6.5

Skizzieren Sie das Spektrum der Röntgenstrahlung und markieren Sie das Spektrum der Bremsstrahlung und der charakteristischen Röntgenstrahlung.

6.6

Welche Maßeinheiten werden zur physikalischen Beschreibung der Röntgenstrahlung verwendet?

6.7

Beschreiben Sie die Unterschiede der technischen Ausprägungen und den Einsatz von Festanodenröhre und Drehanodenröhre.

6.8

Erklären Sie die Zusammenhänge von Brennfleckgröße, Anodenwinkel und dem nutzbaren Format des Röntgenfeldes. Skizzieren Sie hierzu die geometrischen Bedingungen von Kathodenwendel und Anodenwinkel (sowie den prinzipiellen Verlauf der Energieflussdichte im Nutzstrahlenbündel).

6.9

Nach welchem Prinzip arbeitet ein moderner Multipuls-Röntgengenerator? Beschreiben Sie die einzelnen Schritte der Spannungsumwandlung.

6.10

Erklären Sie das prinzipielle Vorgehen bei der 2-Punkt-Technik eines Röntgengenerators. Erklären Sie insbesondere, was man unter der 0-Punkt-Technik bei einem Röntgengenerator versteht.

6.11

Erklären Sie den Begriff der „Dominante“ und die Bedeutung der richtigen Wahl der Dominante für eine optimale Röntgenaufnahme.

6.12

In der Radiographie werden vorzugsweise Tiefenblenden mit Vorfeldlichtvisier verwendet.

• 1 Welchen Nutzen hat ein Vorfeldlichtvisier für den Anwender/Patienten?

• 2 Welche geometrischen Anforderungen müssen die Lichtquelle und der Spiegel erfüllen, um eine Übereinstimmung von Lichtfeld/Strahlenfeld zu gewährleisten?