Medische beeldvorming
Met medische beeldvorming maak je een beeld van wat binnen in het lichaam gebeurt, zonder te opereren. Op het examen moet je per techniek de natuurkunde erachter kennen en kunnen kiezen en beargumenteren welke techniek in een situatie past.
Elke beeldvormingstechniek gebruikt een ander natuurkundig principe. Daardoor heeft elke techniek eigen voor- en nadelen.
Röntgen en CT. Röntgenstraling wordt in het lichaam geabsorbeerd. Botten absorberen meer dan weke delen, en daardoor zie je botten witter op de opname. De halveringsdikte is de dikte van een weefsel waarbij de intensiteit van de straling halveert. Die waarde verschilt per weefsel. Een CT-scan maakt veel opnamen onder verschillende hoeken. Zo ontstaat een doorsnede. De stralingsbelasting is wel hoger dan bij één röntgenopname.
MRI. Een sterk magnetisch veld richt de kernspins van waterstofkernen uit. Met een radiogolf van de juiste frequentie raken die kernen in resonantie. Na het uitzetten van de radiogolf keren ze terug naar hun oude toestand. De relaxatietijd hangt af van de omgeving van de kern. Daardoor verschillen weefsels in het beeld.
PET en nucleaire diagnostiek. Een tracer is een stof met een radioactieve isotoop die je in het lichaam brengt. Bij een PET-scan zendt de tracer positronen uit. Een positron annihileert met een elektron. Daarbij ontstaan twee gammafotonen die in tegengestelde richting wegvliegen. Bij nucleaire diagnostiek meet je de gammastraling van de tracer van buiten het lichaam.
Echografie. Een transducer zendt ultrasone geluidsgolven uit. Op de grens tussen twee weefsels kaatst een deel van het geluid terug. Uit de tijd tussen zenden en ontvangen volgt de diepte van die grens. Dat werkt goed omdat de geluidsnelheid in weefsel vrijwel constant is.
Onthoud
Röntgenstraling en CT maken gebruik van absorptie, waarbij de halveringsdikte per weefsel verschilt.
MRI gebruikt resonantie van kernspins in een magnetisch veld, en de relaxatietijd verschilt per omgeving.
Bij PET ontstaat na annihilatie van een positron en een elektron straling in twee tegengestelde richtingen.
Echografie meet terugkaatsing van ultrasone geluidsgolven op grenzen tussen weefsels.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Leg uit waarom de akoestische weerstand van lucht veel kleiner is dan die van lichaamsweefsel. Leg daarna uit waarom een waterhoudende gel betere echo's geeft.
- 1
Kijk eerst naar de dichtheid. Lucht heeft een veel lagere dichtheid dan lichaamsweefsel, dat ongeveer gelijk is aan water.
Veelgemaakte fouten
Veel leerlingen vergeten dat de akoestische weerstand uit twee factoren bestaat. Reken met de dichtheid en de geluidsnelheid samen.
Leerlingen denken soms dat gel het geluid versterkt. Gel zorgt vooral dat er geen luchtlaagje zit tussen transducer en huid.
Bij PET verwisselen leerlingen de tracer met de straling. De tracer is de stof in het lichaam, en de straling is wat daaruit vrijkomt.
Snel checken
Welke beeldvormingstechniek berust op annihilatie van een positron en een elektron?
Waarom brengt men bij echografie een waterhoudende gel aan tussen transducer en huid?