Physik compact 8, Themenheft

12 Die Tracersubstanz wird so gewählt, dass sie sich in jenem Gewebe anreichert, das für die Untersuchung relevant ist. Im Idealfall werden die beiden Photonen der Ver- nichtungsstrahlung von einem praktisch ruhenden Elektron-Positron-Paar ausgesendet. Aus Gründen der Impulserhaltung bewegen sich die beiden Photonen dann auf einer Geraden mit entgegengesetzter Ori- entierung. Zwei Detektoren messen das Auftreffen der Photonen nahezu gleichzeitig. Viele derartige Vorgänge erlauben einem Computer zu berechnen, in welchem Raumgebiet sich die Tracersubstanz ange- reichert hat. In Kombination mit einer herkömmlichen Computertomographie lässt sich dieses Raumgebiet im Körper des Patienten lokalisieren. Um sicherzustel- len, dass die Signale zweier Detektoren nicht zu zwei Grundlagen von PET A1 Informiere dich über bzw. wiederhole die Grund- lagen der beiden bildgebenden Verfahren Computer- tomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MNR)! A2 Wiederhole die Begriffe b -Strahlung, Positron und Paarvernichtung! A3 Wiederhole die mikroskopischen Wirkungen von b -Strahlung und von Positronenstrahlung! A4 Wiederhole den Begriff radioaktiver Tracer! Neben der Computertomographie, die Röntgen- strahlung verwendet, und der Magnetresonanzto- mographie, die ohne ionisierende Strahlung aus- kommt, ist die Positronen-Emissions-Tomographie ( PET ) eine weitere Methode, Schnittbilder des Körpers zu erzeugen (Abbildung oben links). Zur Bilderzeu- gung wird bei dieser Methode ebenfalls ionisierende Strahlung benützt. A5 Informiere dich über bzw. wiederhole den Begriff Koinzidenz! Das Grundprinzip von PET liegt darin, dass ein ra- dioaktiver Tracer in den Körper eingebracht wird, der Positronen emittiert. Diese Elementarteilchen werden ähnlich wie Elektronen in der gewöhnli- chen b -Strahlung im Körper innerhalb einer Strecke von der Größenordnung eines Millimeters zum Still- stand gebracht. Spätestens dann kommt es zu einer Paarvernichtung mit einem Elektron, bei der zwei 511-keV-Photonen emittiert werden, die vom Tomo- graphen registriert werden. Aus den Bahnen der Pho- tonen lässt sich der Ort ihrer Entstehung berechnen. 3.1 Ziele dieses Kapitels 3 Die Funktionsweise von PET verstehen 3 Andere bildgebende Verfahren in der Medizin kennenlernen Zentrale Elemente dieses Kapitels 3 Energie-Masse-Äquivalenz 3 Radioaktive Strahlung Positronen-Emissions-Tomographie (PET) 3 i3s8wy Abb. 12.1 Prinzip der Aufnahme eines Positronen-Emissions- Tomogramms: 1 Emission eines Positrons und anschließende Paarvernichtung mit Aussendung zweier Photonen 2 Detektorring mit zahlreichen Photomultiplieren. Diese sind in der Lage, beim Eintreffen einzelner Photonen elektrische Signale auszulösen 3 Koinzidenzüberprüfung 4 Bildberechnung e + e – 1 2 3 4    BW8/S73 BW8/S76 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv