Technische Mittel in der Medizin

Technische Mittel in der Medizin Verschiedene Verfahren und ihre Unterschiede Röntgen Ultraschall Magnetresonanztomographie (MRT) Computertomographie (CT) Computertomographie Sequentielle CT Spiral-CT Mathematik Schichtmodell Aufstellen eines linearen Gleichungssystems Hersteller/ Quellen

Röntgen Zur oberflächlichen Untersuchung grober Strukturen wie z.B. Knochen Kontrastmittelverabreichung in besonderen Fällen

Ultraschall Schallwellen KEINE Strahlung Aufnahme von inneren Organen, Geweben, Blutfluss und Gefäßen Anwendungsgebiete: Bauchbereich (z.B. Nierensteine Schallschatten), Bewegungsapparat, Schädel, ...

Magnetresonanztomographie (MRT) Stellt unterschiedliche Gewebetypen als Bildkontrast dar Keine Röntgenstrahlen sondern Magnetfeld und Radiowellen, nichtinvasiv Liefert außergewöhnlich klare Bilder Anwendungsgebiete: Kopf, Wirbelsäule, und andere Gewebestrukturen

Gesund (MRT)

Gehirntumor (MRT)

Schlaganfall (MRT)

Alzheimer (MRT)

Kreuzfeld-Jakob-Krankheit (MRT)

Chorea Huntigton (MRT)

Computertomographie

Computertomographischer Querschnitt einer Hirnregion

Computertomographie schmerzfreie Untersuchungsmethode Position des Patienten legt fest, welche Schicht dargestellt werden soll Sequentielle CT: Strahlenquelle Bündel paralleler Strahlen durchqueren Körperschicht Strahlenempfänger misst Stärke der Strahlung In Bereichen mit periodischen Bewegungen (z.B. Lunge, Herz) nur begrenzt aussagefähig Spiral-CT: „Volumenaufnahme-Verfahren“ Röhrenstrahl tastet Körper spiralförmig ab

Aufbau eines Computertomographen

Schichtmodell = Intensität des Strahls vor dem Eintritt in M M = Materialschicht = Intensität des Strahls beim Austritt aus M = Schwächungskoeffizient Man kann davon ausgehen, dass jeder einzelne Strahl viele aufeinander folgende Materialschichten gleicher Dicke auf dem kürzesten durchläuft

Schichtmodell II Werden mehrere Schichten mit den Schwächungskoeffizienten durchluafen, so multiplizieren sich entsprechend und die Intensität am Ende des Weges ist

Aufstellen eines linearen Gleichungssystems Um eine lineare Gleichung zu erhalten, logarithmiert man und erhält für die Beziehung Der Querschnitt Q des Messobjektes besteht in diesem Fall aus 9 Bildpunkten. Hier muss man also die Logarithmen von 9 Schwächungskoeffizienten bilden.

Aufstellen eines linearen Gleichungssystems Wird bei jedem Strahl s die Differenz d = log( ) - log( ) aus den gemessenen Intensitäten berechnet, so ist d in erster Näherung gleich der Variablen, die zu den auf dem Weg des Strahls liegenden Bildpunkte gehören. In meinem Beispiel kann man sich auf die Strahlen beschränken, die alle auf dem Weg liegenden Zellen zentral treffen. Hier gibt es also 16 Strahlen mit folgenden dazugehörigen Differenzen aus den Intensitäten:

Aufstellen eines linearen Gleichungssystems

Aufstellen eines linearen Gleichungssystems Aus den bisherigen Erkenntnissen gelangt man zu folgendem LGS:

Hersteller/ Quellen Siemens HP LG ATMOS Medizintechnik GmbH & Co. KG Lambacher Schweizer Analytische Geometrie mit linearer Algebra www.med.harvard.com www.medical.siemens.com www.radiologie-sachsen.de www.wikipedia.de Verschiedene Fachliteratur