Péter Maróti Professor für Biophysik, Universität Szeged, Ungarn Moderne Methode in medizinischer Diagnostik und Therapie, die ohne moderne (Quanten)Physik unerreichbar blieben. Wie kann man die Ergebnisse der modernen Physik (Quantenphysik) in der Medizin anwenden? Einige ausgewählte Gebiete Überblick der Themen aus dem Frühlingsemester Péter Maróti Professor für Biophysik, Universität Szeged, Ungarn

Quantenphysik: Physik der Teilchen und Strahlungen Single Photon Emission Computer Tomographie (SPECT) Atomkraft Mikroskop Positron Emission Tomographie (PET) Konfokalenmikroskop Elektronenmikroskop Spezielle Mikroskopie Elektron-paramagnetische Resonanz Spektroskopie (EPR) Magnestische Resonanz Tomographie (MRT) Computer Tomographie (CT) Medizinische Bildgebungsverfahren Kernmagnetische Spektroskopie (NMR) Absorption, Fluoreszenz und Phosphoreszenz Isotoptechnik Nukleare Medizin Laser Spektroskopie Lumineszenz Radioaktivität Elementare Teilchen Kernphysik Elektromagnetische Strahlungen (Röntgen, Licht usw.) Quantenphysik: Physik der Teilchen und Strahlungen

Ein recht starkes Fundament aus Quantenphysik brauchen Sie haben um die Prinzipien der medizinischen Instrumente kennenzulernen und die Einrichtungen vernünftig zubenutzen. Genau so, wie zur Mathematik, auch zu diesem Ziel führt kein königlicher Weg.

Medizinische Bildgebungsverfahren Alle Methode haben sehr starken und tiefen Grund in der Physik und zwar in der Quantenphysik (mit einzieger Ausnahme des Ultraschalls). Deswegen hat es besondere Bedeutung mit der Grundzügen der Quantenphysik befreundet zu sein. Ultraschall Im folgenden, einige Beispiele werden vorgeführt zu demonstrieren wie bedeutend diese Verfahren in medizinischer Diagnostik und Therapie sind dessen Grundprinzip auf der Quantenphysik ruht.

Röntgen Strahlung Hand mit Ringen: das erste „medizinische” Röntgenbild von der Hand der Ehefrau von W.K. Röntgen am 22. Dezember 1895. Wilhelm Konrad Röntgen (1845-1923)

Digital Subtraction Angiography (DSA) Die Röntgen Bilder sind digitalisiert und subtrahiert. Einfaches Bild (nativ), genommen als Hintergrund Bild aufgenommen mit Kontrast Material DSA Bild Kontrast - nativ Ausgezeichnete Bildqualität!

Computer Tomographie (CT) Rotation Detektor Röntgen Rohr Röntgen Strahlung

Computer Tomographie (CT) Arteria renalis aneurysma aufgenommen mit Spirale CT Koronarie CT-Angiographie (CTCA)

Bildkonstruktion durch magnetische Resonanz der Kernspine, MRT

Magnetische Resonanz (MR) Spektroskopie Chemische Verschiebung Identifikation von Metaboliten Tumordiagnostik

Multiple Sclerosis Protonresonanz, Protongewogene Aufnahmen Anatomische Bildgebung mittels magnetischer Kernspinresonanz, MRT Multiple Sclerosis Protonresonanz, Protongewogene Aufnahmen transversalis sagitalis

Anatomische Bildgebung mittels magnetischer Kernspinresonanz, MRT Knochen und Weichteile Bandscheibenbruch Rheumatoid arthritis Knie Osteoporosis (femur)

Anatomisches Bildgebung mittels magnetischer Kernspinresonanz, MRT Onkologie Carcinoma in der weiblichen Brust Metastasis im Gehirn Prostata Carcinoma T2 (negatives) Kontrast mit superparamagnetischen oder ferromagnetischen Elementen (FeIII, MnII) T1 (positives) Kontrast mit paramagnetischen Elementen (Gd, Mn). Verteilung der Konzentration von Protonen (Protondichte)

Bildgebung mittels magnetischer Kernspinresonanz, MRT Nicht invasive Angiographie Blutströmungen beobachtet durch ungesättigte und übersättigte Spine Arteria Carotis

Funktionelle MRT (fMRT): Bildreihe aufgenommen gleichzeitig mit den entsprechenden physiologischen Prozessen Wirkung periodischer Lichtanregung auf das Gebiet des Gehirns verantwortlich für Sehen. Akustische Anregung in acusticus cortex

Positron Emission Tomographie (PET)

PET Aufnahme des menschlichen Gehirns

Verbindung der PET und CT Untersuchungen Funktion Struktur Metabolism Anatomie

PET Untersuchung der Mentalgesundheit

PET Mögliche Zukunft: werden auch unsere Gedanken sichtbar gemacht für andere Leute?

Laser LASIK Die spezielle Lichtquelle kann... Laser-Assisted In Situ Keratomileusis Die spezielle Lichtquelle kann... verschiedene Energie und Farbe haben. sehr klein sein. riesig groß sein. Ophtalmologie National Ignition Facility Zahnheilkunde

Laser Dermatologie (Hautkunde) CO2, Erbium:YAG lézer “resurfacing”, erneuerte Hautoberfläche Entfernung des Muttermals Rhinophyma

Mikroskopie des Katzenflohes mit bloßem Auge mit Konfokalen- mikroskop mit einfacher Lupe mit Lichtmikroskop mit Elektronenmikroskop

Mikroskopie in der alltäglichen Medizin

Konfokalenmikroskopie Der Apparat Der Kalium Kanal Kino über wechselwirkenden Zellen

Konfokalen- mikroskopie Einige Aufnahmen von verschiedenen Zellbestandteilen bzw. Zellzuständen

Elektronenmikroskopie Transmission Elektronenmikroskop (TEM) Scanning Elektronenmikroskop (SEM) Herzmuskel (TEM) Trachea Epithelium (SEM)

Atomkraft-Mikroskopie Erythrocyte, rotes Blutkörperchen Bakteriorhodopsin DNS .. und noch zahlreiche spezielle mikroskopische Verfahren existieren in medizinischer Praxis und Forschung. BEACHTEN SIE DEN PHYSIKKURS IM FRÜLINGSEMESTER!