Stevin 2016 - havo - 09 Kijken in het lichaam

 

Embed or link this publication

Description

Stevin 2016 - havo - 09 Kijken in het lichaam

Popular Pages


p. 1

9 Kijken in het lichaam Op deze prent zie je een voorspelling uit 1900 voor het jaar 2000 van een toepassing van een pas ontdekt apparaat. Om welk apparaat gaat het? En is de voorspelling uitgekomen? Nie tv oo r ge b rui ko ps ch oo l

[close]

p. 2

166 9 Kijken in het lichaam 9.1 Van mes naar beeldscherm Als een arts vroeger in het lichaam van een patiënt wilde kijken, moest hij eerst een opening maken met een mes. Tegenwoordig kan het lichaam op allerlei wijzen van binnen worden bestudeerd zonder erin te snijden. Echogrammen Een echo ontstaat als geluid wordt uitgezonden en na weerkaatsing (bijvoorbeeld tegen de bodem van een echoput) weer wordt ontvangen. De diepte van de echoput bij Amersfoort bijvoorbeeld is met de geluidssnelheid (≈ 340 m/s) en de tijd tussen het uitzenden en het ontvangen (0,33 s) te berekenen: diepte = ½·340·0,33 = 56 m. Die ½ is nodig omdat het geluid heen en weer gaat. Echo’s worden in het ziekenhuis veel gebruikt; bij zwangere vrouwen en bij onderzoek van organen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van hoogfrequente geluidsgolven tussen de 1 en 10 MHz. Dit ultrasone geluid is onhoorbaar voor de mens en wordt ultrageluid genoemd. Op dit echogram van een foetus zie je de teentjes. Met photoshop-achtige software kan het contrast verbeterd worden. Ook worden contraststoffen gebruikt, zoals bariumpap bij darmonderzoek en vloeistoffen met jodium bij het zoeken naar nierstenen. Microgasbelletjes (SF6) in het bloed zorgen gedurende een paar minuten voor een beter contrast. Ze ontstaan in een injectievloeistof door Nie tv oo r Ultrageluid wordt het lichaam in gezonden via een zender/ontvanger (transducer). De zender geeft een zeer korte geluidspuls en werkt direct daarna ook als ontvanger van de echo. Dat signaal wordt naar een computer gestuurd. Uit het tijdsverschil tussen uitzenden en ontvangen berekent die de ‘diepte’ van het grensvlak waartegen het geluid weerkaatst is. Op een beeldscherm is daarna het echogram van het onderzochte orgaan te zien. ge b rui ko ps ch oo l De transducer een speciaal poeder op te lossen in een zoutoplossing en die heftig te schudden. Om het ultrageluid goed te kunnen uitzenden en ontvangen, wordt gel tussen transducer en huid aangebracht. Zonder die gel zou het ultrageluid volledig weerkaatsen tegen de huid. Om een optimaal echogram te krijgen moet het geluid uit de transducer loodrecht invallen. Het weerkaatste signaal komt dan langs dezelfde weg terug. Een geluidsbundel weerkaatst en breekt net als een lichtbundel. Dus ook voor geluid gelden de spiegelwet en de brekingswet van Snellius. In het lichaam is de breking van ultrageluid echter gering omdat het verschil in geluidssnelheid tussen de meeste organen en weefsels klein is. In de praktijk wordt gerekend met 1540 m/s. Het onderzoek is pijnloos en ongevaarlijk. Rechts staat een echogram van een hart. Een essentieel onderdeel in de echografie is de transducer. Dit is een piëzo-elektrisch kristal dat uitzet en krimpt als er een wisselspanning op wordt aangesloten. Dat veroorzaakt het ultrageluid. Omgekeerd maakt het piëzo-elektrisch kristal zelf een spanning als het wordt samengeperst of uitgerekt. Als de echo bij de transducer aankomt, zorgt de geluidstrilling dus voor een spanning die door de computer verwerkt wordt tot een beeld.

[close]

p. 3

Echografie en röntgenfoto’s Röntgenfoto’s De halveringsdikte Van alle negentiende-eeuwse uitvindingen was die van het röntgenapparaat zonder twijfel de meest futuristische. Röntgen deed rond 1895 onderzoek aan de elektronenbuis. In zo’n buis botst een bundel elektronen op een stuk metaal. Ondanks de kartonnen afscherming van de buis zag Röntgen een scherm oplichten dat in de buurt van de elektronenbuis stond. Bij een herhaling van de proef was het lichtverschijnsel opnieuw te zien. Vanaf dat moment onderzocht Röntgen de eigenschappen van deze nieuwe straling systematisch. Hij noemde die X-straling, naar de onbekende in de wiskunde. In Engels sprekende landen wordt röntgenstraling nog steeds zo genoemd. Het bleek om elektromagnetische golven te gaan die zich dus voortplanten met de lichtsnelheid c. Röntgenstraling ontstaat als elektronen, afkomstig van de kathode K, versneld worden in de richting van de anode A (ook een metaal) en daar met zeer hoge snelheid tegenaan botsen. De elektronen worden in het metaal afgeremd en verliezen energie. Behalve dat het metaal daardoor flink heet wordt – daarom draait de anode rond – ontstaat daar ook de röntgenstraling. De halveringsdikte d½ van een materiaal is de dikte waarbij de helft van de stralingsenergie wordt geabsorbeerd. Na één halveringsdikte is dus nog maar de helft van de oorspronkelijke intensiteit I0 van de röntgenstraling overgebleven: I = ½∙I0. Na twee halveringdiktes is nog maar de helft van de helft (I = ¼∙I0) overgebleven en is 75% van de straling geabsorbeerd, enz. Zachte weefsels kun je op een röntgenfoto niet zien, want röntgenstraling wordt er nauwelijks door gestopt. Botten absorberen röntgenstraling en die dringt dus niet ver door in bot. Van tabel 28F van Binas is met Excel dit diagram gemaakt (1,0 MeV = 1,610−13 J). tv oo r Als röntgenstraling wordt gericht op een patiënt, zie je als beeld een schaduw van de botstructuur. Het was een wonder om opeens in het menselijk lichaam te kunnen kijken, zonder het open te snijden. Röntgen zou door de spectaculaire ontdekking van röntgenstralen wereldberoemd worden, maar hij vroeg nooit patent aan. Begin vorige eeuw werd ontdekt dat stralingsenergie in afgepaste brokjes worden opgenomen (absorptie) en uitgezonden (emissie). Deze brokjes heten fotonen. De energie van een foton hangt af van de frequentie: energie van fotonen Ef  h f  hc  Hierin is h de constante van Planck (tabel 7A). Nie ge b rui Bij ‘hardere’ straling (hogere f en dus ook grotere energie van de fotonen, Ef = hf ) neemt het doordringend vermogen toe. Bij bot is d½ ongeveer twee keer zo klein als bij water. Botten absorberen dus ongeveer twee keer zoveel straling als zachte weefsels. In het algemeen geldt: hoe groter de halveringsdikte, hoe groter het doordringend vermogen. Voorbeeld Loodschorten  Op de Rö-afdeling van een ziekenhuis worden loodschorten gedragen. De verhouding dikte/d½ wordt de beschermingsfactor genoemd. - Hoeveel % van de straling wordt door een loodschort met beschermingsfactor 4 tegengehouden? Oplossing - Na vier keer halveren is 6,25% van de straling over. Het schort houdt 94% tegen. ko ps ch oo l 167

[close]

p. 4

168 9 Kijken in het lichaam MRI MRI is een afkorting voor Magnetic Resonance Imaging. Toen het verschijnsel van magnetische resonantie werd ontdekt, sprak men van Nuclear Magnetic Resonance, NMR, maar die naam wordt in de medische beeldvorming niet meer gebruikt vanwege het enge woord nuclear (nuclear bomb). Protonen zijn magneten Een MRI-scanner bevat een zeer sterk magneetveld B0 . Dat heeft invloed op de waterstofkernen (protonen), want dat zijn ook kleine magneten omdat ze om hun as draaien. Ons lichaam bevat zeer veel protonen in water (H2O) en vet (CxHyOz). Bij afwezigheid van een magnetisch veld staan die minimagneetjes in alle mogelijke richtingen. Rechts zie je een model van de miljarden protonen in een voxel. Een voxel (volume element) is de ruimtelijke variant van een pixel (een picture element). De voxels waar MRI mee werkt, zijn van de orde van enkele mm3. ge b Precessie om een magneetveld Als er wél een magnetisch veld B0 aanwezig is, merk je het verschil tussen kompasnaaldjes en protonen. Kompasnaaldjes richten zich allemaal volgens een veldlijn, maar protonen voeren een precessiebeweging uit, ze draaien er letterlijk omheen. Ze doen dat ook nog eens in twee voorkeursrichtingen, up en down. Dit is alleen met quantummechanica te begrijpen. De protonen hebben een lichte voorkeur voor een precessie in de up-richting. Daardoor krijgt het voxel een kleine magnetisatie M in de richting van B0 . Hoe sterker B0 is, hoe groter M. Hierna houden we alleen rekening met de nettomagnetisatie M van een voxel. Nie tv oo r rui Beeldvorming Tot zover hebben we het gehad over één voxel van zeg 10 mm3. In een patiënt van 70 kg, dus ongeveer 70 L, bevinden zich 70 miljoen van die voxels. Als die allemaal hetzelfde signaal zouden uitzenden, leverde dat geen plaatje op. De truc die gebruikt wordt, komt hier op neer: geef ieder voxel tijdens het meten zijn eigen magnetische veldsterkte B0 en dus zijn eigen fr. Je weet dan precies waar het signaal vandaan komt. Tijdens het maken van een plaatje ligt de patiënt in een tunnel met het sterke magneetveld langs de z-as in de lengterichting. In MRI-ruimtes mogen zich absoluut geen magnetiseerbare voorwerpen bevinden. Ook moet het volstrekt zeker zijn dat de patiënt geen ijzeren voorwerpen in zijn lichaam heeft. Op internet zijn dramatische foto’s te vinden van situaties waarin deze regels zijn genegeerd − soms met rampzalige gevolgen. ko ps ch oo l Kantelen van M De vectoren B0 en M zijn langs de z-as gericht. Bij MRI wordt er voor gezorgd dat M over een hoek van 90 gekanteld wordt door het voxel met een puls van een geschikte radiofrequentie (RF) te bestralen. De frequentie waarbij het lukt om M naar het xy-vlak te kantelen, heet de resonantiefrequentie fr (de R uit MRI). Deze fr hangt af van de sterkte van het B0-veld volgens: fr = γ∙B0. Waterstof heeft van alle atoomsoorten de grootste waarde voor γ: 42,57 MHz /T (megahertz per tesla − de tesla is de eenheid van magnetische veldsterkte). Na het omklappen van M gaat deze vector ronddraaiend om B0 terug naar de oude stand op de z-as. Daarbij wordt straling uitgezonden die opgevangen kan worden door een spoel die loodrecht op de x-as of de y-as staat. Dat signaal wordt gebruikt om plaatjes te maken van het inwendige van een patiënt (de I uit MRI).

[close]

p. 5

MRI Gradiëntvelden Het makkelijkst te begrijpen is de plaatsbepaling langs de z-as, de lengterichting van de tunnel waar de patiënt in ligt. Met spoelen wordt een extra veld in de z-richting aangebracht, het gradiëntveld zodat B bij de voeten wat zwakker is dan B0 en bij het hoofd wat sterker. Als je nu een RF-puls geeft die precies bij de B van de xy-plak hoort, dan worden alleen daar de protonen naar het xy-vak geklapt. Daarna moet je nog wel alle rijen langsgaan en in die rijen alle cellen. Een hersenbloeding is direct na het ontstaan te zien op een MRI-scan, zodat er meteen maatregelen genomen kunnen worden. Bij een CT-scan moet je wat langer wachten om de schade zichtbaar te kunnen maken. Het nadeel van de MRI-scan is natuurlijk wel de lange scantijd. tv oo r Scannen van hart en bloedvaten Bij het scannen van hart en bloedvaten is er het probleem dat die bewegen. Daarom wordt bij het hart getriggerd op de pieken van het cardiogram. Deze foto van de bloedvaten in de hersenen (een angiogram) is gemaakt door 144 plakjes van 0,6 mm dik zó te scannen dat ze vrijwel zwart zijn, maar wit op de plaatsen waar een bloedvat door zo’n plakje prikt. Door al dat wit te combineren, krijg je een angiogram. Nie ge b Het zal duidelijk zijn dat het maken van een complete opname zeer lang kan duren. Al die tijd moet de patiënt stil blijven liggen − en wat erger is: in een oorverdovende herrie. De spoelen van de gradiëntvelden worden namelijk voortdurend in- en uitgeschakeld. Hoewel ze star in een soort hars zijn ingebakken, zijn de krachten groot genoeg om ze te laten trillen. Daarom krijgt de patiënt oordoppen in of een koptelefoon met muziek op. rui Onderscheiden van weefsels We weten nu wat de (x,y,z)-coördinaten zijn van de ontvangen signalen, maar daarmee weten we nog niet of die afkomstig zijn uit tumoren, vet, spieren, botten, ... We gaan niet op de details in, maar het komt hier op neer: voor elk type weefsel is er na het geven van de RF-puls een slim moment om het opvangen van het signaal te starten. Men kan bijvoorbeeld kiezen om gebieden met veel vocht (tumoren) in beeld te brengen. Of men kiest voor spieren, vet, gewrichten, .... Links is vocht grijs. Die instelling wordt gebruikt om banden, pezen en kraakbeen in beeld te brengen. Op de twee plaatjes in het midden is vocht in het hoofd donker; daar gaat het vooral om de anatomie. Rechts is het vocht wit. Met die instelling spoort men tumoren of andere ziektebeelden op. Uitleg De betrapte boeven De voorspelling is min of meer uitgekomen. Medewerkers van MIT zijn erin geslaagd door muren heen te ‘kijken’ met behulp van twee zenders en een ontvanger. De zenders stralen een frequentie van 20 MHz uit die volledig uit fase zijn. Dat betekent dat er alleen een beeld ontstaat als er een verstoring is. Een muur wordt weggefilterd want die kaatst beide signalen terug en die doven elkaar uit. Een bewegend mens erachter is tot op een dm te lokaliseren met dit systeem dat Wi-Vi genoemd wordt (Wi-Fi Vision). ko ps ch oo l 169

[close]

p. 6

170 9 Kijken in het lichaam Röntgen Computer Tomografie Een nadeel van een röntgenfoto is dat je bij een afwijking als bijvoorbeeld een tumor, niet kan zien hoe diep die in het lichaam zit. Er kan zelfs een bot voor zitten en dan is de afwijking helemaal niet in beeld. Bij een CT-scan draait de röntgenbron 360 rond de patiënt. Zodoende ontstaat er geen overlapping met andere delen van je lichaam en de breedte- en diepteligging van een tumor kan op millimeters nauwkeurig bepaald worden. De afkorting CT staat voor Computed Tomography: het maken van een dwarsdoorsnede met behulp van de computer. Een nadeel van de CT-scan is de vrij grote dosis straling die de patiënt oploopt. Het dosisequivalent van een scan van het hoofd is 2 mSv, die van de borstkas 10 mSv en die van het bekken 15 mSv. Dit is 10 tot 100 keer zoveel als bij een röntgenfoto. Maar het voordeel van de CT-scan is dat hij veel bruikbaarder is voor een diagnose. Met een ‘CT-scanner’ kan men details zichtbaar maken die op een gewone röntgenfoto niet te zien zijn. In de scanner draait de bron rond en meten honderden detectoren de intensiteit van de doorgelaten straling. Telkens wordt een plak van 1 mm dikte onderzocht. (Het Griekse tomos betekent plak). Door de computer wordt de plak verdeeld in een ‘matrix’ van duizenden hokjes. In iedere richting is bekend hoeveel straling is geabsorbeerd. Stel dat de absorptiegetallen van deze 22 matrix 4, 8, 2 en 6 zijn, dan weet je ook de zes totale absorpties die in kleur naast de matrix staan (horizontaal, verticaal en langs de diagonalen). 4 8 12 2 6 8 10 6 14 10 Nie tv oo r ge b rui ko ps ch oo l ? ? 8 ? ? 14 10 6 16 12 4 4 8 7 7 14 11 11 4 7 11 −5 In deze matrix weten we alleen de gekleurde getallen. De kunst is om hieruit de absorptiegetallen van ieder hokje te reconstrueren: In dit voorbeeld zouden we uit zes vergelijkingen vier onbekenden kunnen oplossen, maar bij een matrix van 512512 vakjes (of nog meer!) is dat niet te doen. Daarom wordt een truc gebruikt. Kies als eerste gok gelijke getallen zodat de rijen kloppen. Maak daarna de kolommen in orde door de afwijkingen gelijkmatig uit te smeren. Herhaal die procedure voor de diagonalen. 2 6 8 4 8 1,5 6,5 8 4 10 14 7 14 4,5 9,5 14   10 6 16 12 11 11 6 16 11 +5 −1 +1 Uit de gevonden waarden wordt een foto gereconstrueerd waarop bot, vet, spieren, bloedstolsels, ... te zien zijn. Op deze foto is de linker boezem van een hart te zien. Het fotootje rechtsonder geeft aan waar de doorsnede zich in de borstkas bevindt.

[close]

p. 7

CT-scan en overzicht Overzicht In tabel 29 van Binas staat een overzicht van de technieken voor medische beeldvorming. Deze tabel mag je gebruiken bij het examen, dus dat scheelt een hoop leerwerk. Bekijk de tabel goed en bespreek met je leraar de medische termen zoals mammografie, thorax, katheterisatie zodat je niet voor verrassingen komt te staan. Met 4D wordt bedoeld dat je filmpjes kunt maken. Echografie Met echo’s van ultrageluid wordt een beeld gemaakt van organen en structuren in het lichaam, zoals hart, bloedvaten, nieren, lever. Bij zwangerschap wordt de foetus bekeken. Met doppler erbij wordt de snelheid van bloed bepaald. Details: een paar mm bij voldoende contrast. Contrastmiddelen bevatten microgasbelletjes. Voordeel: geen stralingsbelasting en er hoeft vaak niets het lichaam in. Nadeel: het beeld is vaag en grijs. MRI De MRI-scanner gebruikt een sterke magneet en radiogolven en meet de concentratie van protonen in organen en structuren, van gewrichtsbanden tot tumoren. MRI-beelden zijn erg nuttig bij het bekijken van hersenen en ruggengraat. Met magnetiseerbare metalen of een pacemaker mag je de MRI niet in. Zwangere vrouwen uit voorzorg ook niet. Rollators en karretjes mogen de kamer waar de scanner staat niet in: Details: tot 1 à 2 mm. Voordeel: de stralingsbelasting is erg laag en de foto kost weinig tijd. Nadeel: het beeld is vaag en grijs. CT Details: tot 0,4 mm. Voordeel: scherpe 3D-afbeeldingen en korte meettijd (5 min). Nadeel: de stralingsbelasting kan hoog zijn. Nie tv oo r Het röntgenapparaat draait om de patiënt heen zodat dwarsdoorsneden en 3D-beelden gemaakt kunnen worden. Soms is contrastvloeistof nodig, zoals bij een hartfoto. De CT-scan wordt gebruikt bij gebroken botten, kankeronderzoek van zachte weefsels, bloedproppen, hartfalen en interne bloedingen. ge b Röntgen Bekend zijn röntgenfoto’s van gebroken botten en tanden, maar ook van een longontsteking. Bij een mammogram is men op zoek naar borstkanker. rui Details: tot 0,5 mm. Voordeel: pijnloos en scherpe afbeeldingen. Nadeel: lang stilliggen met veel herrie in een nauwe tunnel (claustrofobie). Hoge kosten (twee keer zoveel als CT). ko ps ch oo l 171

[close]

p. 8

172 9 Kijken in het lichaam Opgaven hoofdstuk 9 1 a Wanneer noem je geluid infrageluid? b Wanneer noem je geluid ultrageluid? c Hoeveel keer groter is de geluidssnelheid in lichaamsweefsel in vergelijking met de geluidssnelheid in lucht? 2 Ultrageluid, uitgezonden door de transducer, dringt vanuit de lucht het lichaam in. - Verandert de: a1 geluidssnelheid; a2 frequentie van het geluid; a3 golflengte van het geluid? 3 4 De tandarts heeft een nieuw high-tech röntgenapparaat met veel lagere stralingsbelasting gekocht: H is slechts 29 μSv en de opnametijd 4,0 s. ge b a Hoeveel cm legt echo 2 meer af dan echo 1? a2 Bereken het tijdsverschil tussen het ontvangen van echo 1 en echo 2. b Geef een reden waarom echo’s van dieper liggende organen zwakker zijn. 1 rui •7 De dikte van een bepaald orgaan is 4,0 cm. Het orgaan is voor de eenvoud weergegeven als een rechthoek. De snelheid van het geluid in het lichaam is 1540 m/s. Het geluid weerkaatst tegen de voor- en achterkant van het orgaan en zo ontstaan twee echo’s. tv oo r Nie ko ps ch oo l 5 a1 Zoek in tabel 35 van Binas de formule op waarmee je H kunt berekenen. a2 Gebruik tabel 4: wat stellen de grootheden en eenheden in deze formule voor? ►Voor röntgenstraling is de weegfactor gelijk is aan 1. De massa van de kaken is 200 g. b Bereken het vermogen van de röntgenbundel. Bij het maken van röntgenfoto’s dragen de medewerkers een loodschort. Het lood daarin is 0,55 mm dik; de energie van de röntgenstraling is 0,05 MeV. a1 Druk de dikte van het lood uit in d1/2 en rond af op een heel aantal. (Gebruik tabel 28F.) a2 Bereken hoeveel procent van de straling door het schort wordt tegengehouden. ►Een medewerker wordt per ongeluk gedurende 25 seconden blootgesteld aan deze straling. Het vermogen van de röntgenstraling is 0,15 μW. Van deze straling wordt 73% geabsorbeerd door 12 kg spiermassa. b Bereken de stralingsdosis. 6 a Leg uit waarom lood uitstekend geschikt is om bescherming tegen röntgenstraling te bieden. Gebruik in je uitleg de begrippen ‘halveringsdikte’ en ‘doordringend vermogen’. b Bereken voor Rö-fotonen met een energie van 0,1 MeV hoeveel straling door 0,53 mm lood wordt tegengehouden (gebruik tabel 28F). c Bereken de frequentie en golflengte van deze fotonen. Reconstrueer hier de absorptiegetallen als je weet wat er in iedere richting is geabsorbeerd: ? ? 14 ? ? 26 18 8 32 22 8 a Wordt bij MRI ioniserende straling gebruikt om een scan te maken? b Waarom krijg je oordoppen in? c Waarom mag een patiënt met een pacemaker de MRI-scanner niet in? d Waarom wordt een MRI-systeem altijd omsloten door een kooi van Faraday?

[close]

p. 9

Opgaven hoofdstuk 9 9 Een radioloog zei ooit: ‘MRI is tv kijken met een radio’. a Verklaar deze uitspraak. ►Om nog betere beelden te verkrijgen, kun je ook contrastvloeistoffen en/of -gassen toevoegen. Verschillende soorten weefsels zullen hierdoor een ander signaal geven. b Welke eigenschap van de weefsels zal door de contraststof worden veranderd: A de thermische; B de elektrische; C de magnetische? a Bereken welk percentage van de isotoop 43K 66 uur na het inspuiten is vervallen. ►Voor hartonderzoek wordt liever de isotoop 201 Tl gebruikt. b Noem één voordeel en één nadeel van het gebruik van de Tl-isotoop ten opzichte van de K-isotoop. Licht zowel het voordeel als het nadeel toe. 12 10 a Bereken met fr = γ∙B0 de resonantiefrequentie van een MRI-scanner die met een magneetveld De radiogolven die worden gebruikt bij een MRI-scanner met 1,0 T hebben een frequentie van 42,6 MHz. a1 Bereken de energie van de fotonen. a2 Leg aan de hand van tabel 19B uit dat ze onschadelijk zijn. 11 Op de afdeling radiologie maakt men hartfoto’s met een zogenaamde gammacamera (SPECT p. 158). Enige tijd voordat de foto gemaakt wordt, spuit men bij de patiënt een oplossing van KCl in waarin 43K als tracer dienst doet. isotoop deeltjes 43 K β− en γ 201 Tl γ Eγ (keV) 619 135 t½ (h) 22 72 Nie tv oo r ge b van 1,5 T werkt; γ = 42,57 MHz/T. b Beredeneer of de resonantiefrequentie van een scanner met 1,0 T groter of kleiner is. c Bepaal met tabel 19B van Binas of deze twee frequenties in het gebied van de radiogolven zitten. d Waarom geeft een MRI-scanner met een sterker magneetveld een duidelijker signaal aan de radio-ontvanger dan een scanner met een zwakker magneetveld? ►De sensoren van de 1,5 T-scanner vangen een energie van 1,5 eV op. e Bereken het aantal fotonen dat is geregistreerd. 13 a Welke scantechniek gebruikt gradiëntspoelen? b Welke scantechniek gebruikt een transducer? c Welke scanner draait rondjes om de patiënt? 14 Het röntgenapparaat en de CT-scanner maken gebruik van dezelfde harde röntgenstraling; Ef = 5,0104 eV. 1 a Welk apparaat maakt gebruik van een bundel zo dun als een potlood? a2 Welke vorm heeft de andere bundel? a3 Waarbij krijg je het scherpste beeld? b Druk Ef uit in joule. c Bereken de frequentie en de golflengte. ►Beschouw je lichaam – behalve je botten – als een zak water. Je lichaam is 46,2 cm breed. d Met hoeveel halveringsdikten komt de breedte van je lichaam overeen? (Gebruik tabel 28F.) e Bereken het percentage van de röntgenstraling dat door je lichaam wordt geabsorbeerd. Deze begrippen zijn uit Binas gehaald: halveringsdikte; dosis; mSv; doorlichting; radioactieve straling; beeldvorming; dracht; halveringstijd; weegfactor. a Welk begrip is fout? Geef de juiste naam. - Welke begrippen zijn: b1 een stofeigenschap; b2 een meetbare grootheid? c Welke beschrijven een proces? - Welke begrippen horen bij: d1 een radioactieve bron; d2 straling? rui 15 ko ps ch oo l 173

[close]

p. 10

174 16 9 Kijken in het lichaam Patiënt A moet eerst een radioactieve slok nemen voordat hij de scanner ingaat. a Krijgt A een MRI- of een gammascan? ►Patient B krijgt eerst bariumpap voordat zijn darmen worden gescand. Barium laat röntgenstraling slecht door. b Krijgt B een CT- of een MRI-scan? Dit zijn longfoto’s van twee verschillende patiënten. 17 18 ge b 22 Een SPECT scanner (p. 158) registreert gammastraling afkomstig van een radioactieve stof. In een SPECT-CT scanner worden de beelden van het hart door de CT en de SPECT over elkaar heen gelegd. Je krijgt nu niet alleen informatie over de anatomie van het hart − door de CT, maar ook over het functioneren − door de SPECT. Dat gecombineerde beeld zie je op de onderste rij. Nie tv oo r rui 21 a Welke is de MRI-scan? En welke de röntgenfoto? b Bij welke foto is ioniserende straling gebruikt? ►Een man heeft een pen van vanadium in zijn arm. c Leg uit of hij de MRI-scanner in mag. ko ps ch oo l 19 20 - Welke techniek zou je gebruiken voor: a Welke beelden zie je op de bovenste rij? En op de middelste rij? b Welk onderdeel geeft info over de functie van een orgaan? c Welke twee typen elektromagnetische straling worden in de SPECT-CT scanner gebruikt? De uitslag van een kankeronderzoek lijkt verheugend: er is op de scan niks meer te zien. - Waarom zal de arts de chemokuur of bestraling toch niet meteen stopzetten? Bij de volgende opgaven is Binas tabel 29 nodig. a1 gebitsonderzoek; a2 foetusonderzoek? ►Longonderzoek wordt met verschillende technieken gedaan. b Noem er minstens twee. De buikorganen van een patiënt worden onderzocht. Waarom geeft een echo van de blaas een vaag beeld? Welke techniek geeft een veel scherper beeld? ►Een MRI-scanner is vanwege de lange meettijd en de supergeleidende elektromagneet duurder in gebruik dan een CT-scanner. Welke vloeistof houdt de elektromagneet dag en nacht op −196 C? Met welk apparaat mag iemand met een pacemaker niet worden onderzocht? Noem drie voordelen van de CT voor de patiënt. Noem een voordeel van de MRI voor de patiënt. a b c d e f Een vrouw klaagt over ondraaglijke pijn in de rug. De dokter vermoedt dat het om een niersteentje gaat. a Welke techniek heeft de voorkeur als er naar kleine steentjes gezocht wordt: echografie of röntgen? b Gebruikt men ultrasoon geluid of röntgenstralen om het steentje te vergruizen?

[close]

Comments

no comments yet