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Der Apparat steht heute zwischen Arzt und seinen Patienten, er scheint den Kontakt zwischen beiden aufloesen, aufheben zu wollen. Dennoch muss der Nutzen dieser Entwicklung von allen in Form eines Erkenntnisgewinnes gesehen und anerkannt werden. Speziell die Anwendung von Strahlungen in Verbindung mit der Mikroelektronik einschl. Computer hat die visuelle Wahrnehmung von Krankheitsbefunden erleichtert, verfeinert, oft uber haupt ermoeglicht. Der effiziente Einsatz der neuartigen bildgebenden Verfahren in Klinik und Praxis setzt ein Wissen von den physikalischen Grundlagen und techni schen Prinzipien voraus. Dieses Buch will diese Bedingung erfullen. Kom petente Fachkrafte haben nach der Konzeption je eines erfahrenen Radio logen und eines Strahlenphysikers diese Aufgabe ubernommen. Die Appa rate-Medizin wird sich weiter vergroessern und den Kostenaufwand im Gesundheitswesen steigern. Der Nutzeffekt wird jedoch auch bisher Uneinsichtige von dem Wert dieser neuen radiologischen Untersuchungs verfahren uberzeugen. Berlin, Sommer 1984 HEINZOESER Vorwort Seit der inzwischen klassischen Monographie Spieglers Physik in der Roent gendiagnostik haben sich weitere bildgebende Verfahren zur Darstellung von Bereichen des Koerperinneren in der Radiologie durchgesetzt. Wir haben uns daher entschlossen, die Physik der gebrauchlichen Verfahren zusammen mit Fachgenossen darzustellen. Nach wie vor nehmen dabei die Roentgenstrahlen den groessten Raum ein. Hinzu kommen Szintigraphie, Ultrasonographie und Kernspintomographie als neue bildgebende Verfah ren. Die Herausgeber haben zwar das Ziel vorgegeben, dem einzelnen Autor aber Raum fur die eigene Gestaltung seines Beitrages gelassen.

Contents:

I. Physik der Bildgebung mit Roentgenstrahlen.- 1 Physikalische Grundlagen.- 1.1 Der Nadelstrahl.- 1.2 Wechselwirkung von Strahlung und Materie.- 2 Projektionsradiographie.- 2.1 Der Strahlenfanger.- 2.1.1 Der Roentgenfilm.- >2.1.2 Die Roentgenverstarkerfolie.- 2.1.2.1 Prufung und Beurteilung von Verstarkerfolien.- Literatur.- 2.1.3 Der Roentgenbildverstarker.- 2.1.3.1 Prinzip.- 2.1.3.2 Physik des Roentgenbildverstarkers.- 2.1.3.3 Moegliche Fragestellungen zum Roentgenbildverstarker.- Literatur.- 2.2 Das Strahlenbild.- 2.2.1 Der Einfluss der Streustrahlung.- 2.2.2 Der Strahlenkontrast.- 2.2.3 Streustrahlenunterdruckung.- 2.3 Zur Technik der Roentgenbilderzeugung.- 2.3.1 Roehrenspannung und Strahlenausbeute.- 2.3.2 Brennfleckgroesse und Roehrenleistung.- 2.3.3 Zeichenscharfe und Empfindlichkeit des Registriermaterials.- 2.3.4 Das Zusammenwirken der Unscharfefaktoren.- 2.4 Bildregistrierung mit dem Roentgenbildverstarker.- 2.4.1 Bildverteiler.- 2.4.2 Fernsehen.- 2.4.2.1 Einleitung.- 2.4.2.2 Fernsehaufnahmeroehren.- 2.4.2.3 Detailerkennbarkeit mit Roentgenfernsehsystemen.- 2.4.2.4 Betrachtungsabstand.- 2.4.2.5 Dosisleistungsregelung fur konstante mittlere Bildhelligkeit.- 2.4.2.6 Videofluorographie.- 2.4.3 Registrierung auf Mittelformatfilm.- 2.4.3.1 Einleitung.- 2.4.3.2 Detailerkennbarkeit.- 2.4.3.3 Betrachtung.- 2.4.3.4 Belichtungsautomatik.- 2.4.4 Roentgenkinematographie auf 35-mm-Film.- 2.4.4.1 Einleitung.- 2.4.4.2 Detailerkennbarkeit und Dosisregelung.- 2.4.4.3 Betrachtung.- 2.5 Digitale Roentgenbilder.- 2.5.1 Einleitung.- 2.5.2 Digitale Bildverarbeitung.- Literatur.- 3 Darstellung von Koerperschichten.- 3.1 Tomographie.- 3.2 Roentgen-Verwischungs-Tomographie.- 3.2.1 Abbildungsprinzip.- 3.2.2 Realisation.- 3.2.3 Modifikationen und Methoden zur Schichthoehenwahl.- 3.2.4 Das Roentgen-Verwischungs-Tomogramm.- 3.2.5 Gerate und Anwendungen.- Literatur.- 3.3 Roentgen-Computer-Tomographie.- 3.3.1 Grundlagen der Methode.- 3.3.2 Algorithmen.- 3.3.3 Datenerfassung.- 3.3.4 Anlagen zur Computertomographie.- 3.3.5 Das Roentgen-Computer-Tomogramm.- 3.3.6 Bilddarbietung, Auswertung und Rekonstruktion.- Literatur.- 4 Strahlenschutz in der Roentgendiagnostik.- 4.1 Strahlenschutz des Patienten.- 4.2 Strahlenschutz der Beschaftigten.- Literatur.- Literatur zu Teil I.- II. Nuklearmedizinische bildgebende Verfahren.- 1 Einleitung.- 2 Das Detektorsystem.- 1.1 Szintillationskristall und Photomultiplier.- 1.2 Elektronik.- 1.3 Kollimator.- 1.4 Bildentstehung.- 3 Der Scanner.- 3.1 Kollimator.- 3.2 Eigenschaften des Schreibwerks.- 3.3 Farbregelung.- 3.4 Informationsdichte.- 3.5 Kontrastanhebung.- 4 Die Szintillationskamera.- 4.1 Aufbau des Bilddetektors.- 4.1.1 Kollimatoren.- 4.1.2 Szintillationskristall, Lichtleiter, Photomultiplier....- 4.1.3 Widerstandsmatrix.- 4.1.4 Erzeugung von Ortssignalen.- 4.2 Szintiphoto.- 4.3 EDV.- 5 Qualitatskontrolle.- 5.1 Homogenitat.- 5.2 Linearitat.- 5.3 Ortsaufloesungsvermoegen.- 5.4 Zahlverluste.- 6 Entwicklungstendenzen.- Literatur.- 7 Strahlenschutz bei nuklearmedizinischen Untersuchungen.- 7.1 Definition des Kontrollbereiches.- 7.2 Personaluberwachung.- 7.3 Arbeitsplatzuberwachung.- 7.4 Arbeitsregeln.- 7.5 Strahlenschutzmassnahmen.- 7.6 Abfallentsorgung.- Literatur.- III. Physik der Bildgebung mit Ultraschall.- 1 UEberblick und historische Entwicklung.- 2 Ultraschallausbreitung.- 2.1 Die Kenngroessen des Schallfeldes.- 2.2 Verhalten an Grenzflachen und Inhomogenitaten.- 2.3 Dampfung.- 2.4 Doppler-Effekt.- 3 Ultraschallerzeugung und -empfang.- 3.1 Piezokristalle.- 3.2 Anpassung.- 3.3 Unfokussierte Schwinger.- 3.4 Fokussierung.- 3.5 Axiconlinsen.- 3.6 Elektronische Fokussierung ("phased-array").- 3.7 Axiale, laterale und Kontrastaufloesung.- 3.7.1 Laterale Aufloesung.- 3.7.2 Axiale Aufloesung.- 3.7.3 Kontrastaufloesung.- 4 Ultraschallabbildungsverfahren.- 4.1 Impulsechoverfahren.- 4.2 Eindimensionaler Bildaufbau.- 4.2.1 Das A-Bild-Verfahren.- 4.2.2 Das Time-motion-Verfahren.- 4.3 Zweidimensionale Verfahren.- 4.3.1 Der statische B-Scan.- 4.3.2 Real-time-Verfahren.- 4.3.2.1 Linearschallkopfverfahren.- 4.3.2.2 Sektorscanner.- 4.3.2.3 Phased-array-Sektorscan.- 5 Rekonstruktive Bilderzeugung und quantitative Verfahren.- 5.1 Impulsdoppier.- 5.2 Gewebedifferenzierung.- 5.3 Rekonstruktionsverfahren.- 6 Schadigungen durch Ultraschall.- Literatur.- IV. Kernspintomographie.- 1 Einleitung.- 2 Physikalische Grundlagen der Kernresonanz.- 3 Bildgebende Kernspinresonanz.- 3.1 Bildgebung.- 3.2 Bildparameter.- 3.3 Bildqualitat.- 3.4 Anlagenkonfiguration.- 4 Biologische Unbedenklichkeit.- 5 Ausbuck.- Literatur.