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Medizinische Strahlen und Bildgebung
Study
1
Question
Wann ist Strahlung ionisierend?
Answer
Wenn sie Energie besitzt, um Elektronen aus Atomen zu entfernen.
2
Question
Was ist eine Hauptursache für die klinische Relevanz ionisierender Strahlung?
Answer
Ihre Fähigkeit, DNA-Schäden zu verursachen, die Mutationen und Krebs auslösen können.
3
Question
Wie beschreibt das Bohrsche Atommodell den Atomaufbau?
Answer
Elektronen in quantisierten Kreisbahnen um den Kern.
4
Question
Auf welcher Annahme beruht das Bohrsche Atommodell?
Answer
Elektronen bewegen sich in nur bestimmten, festen Energieniveaus.
5
Question
Was ist die Grundlage für die Entstehung charakteristischer Röntgenstrahlung?
Answer
Elektronenübergänge zwischen festen Energieniveaus des Kerns.
6
Question
Welche Anwendungen haben medizinische Laser?
Answer
Chirurgie, Diagnostik, Therapie und Bildgebung.
7
Question
Wie funktioniert ein Laser?
Answer
Stimulierte Emission in einem Verstärkermedium mit Populationsinversion.
8
Question
Welche Lasertypen werden in der Medizin verwendet?
Answer
CO₂, Nd:YAG, Er:YAG, Diodenlaser wegen ihrer unterschiedlichen Wellenlängen.
9
Question
Welche medizinischen Eingriffe werden mit Lasern ausgeführt?
Answer
Augenchirurgie (LASIK), Haarentfernung, Tumorablation, Hautbehandlungen.
10
Question
Was sind photobiologische Effekte bei Laseranwendungen?
Answer
Photochemische, thermische, ablative und mechanische Gewebeeffekte.
11
Question
Welche Parameter beeinflussen die Licht-Gewebe-Interaktion?
Answer
Wellenlänge, Leistung, Pulsdauer, Fluenz, Absorptionskoeffizient.
12
Question
Auf molekularer Ebene: Was passiert bei Lichtabsorptions im Gewebe?
Answer
Elektronenübergänge, Vibrations- und Rotationsschwingungen, Photoelektrischer Effekt.
13
Question
Was beschreibt das Lambert-Beersche Gesetz?
Answer
Exponentielle Schwächung von Licht mit Eindringtiefe: I=I₀e^(-μd).
14
Question
Wann ist die Eindringtiefe in Gewebe begrenzt?
Answer
Durch Absorption und Streuung, höher bei niedrigeren Frequenzen.
15
Question
Wie verbessert man die axiale Auflösung in Ultraschall?
Answer
Mit kürzeren Pulslängen, höheren Frequenzen und breiterer Bandbreite.
16
Question
Was sind wichtige Komponenten eines Ultraschallgeräts?
Answer
Piezoelement, Strahlformer, Signalverarbeitung, Anzeige.
17
Question
Welche Artefakte treten bei Ultraschall auf?
Answer
Mehrfachreflexionen, Schallschatten, Seitenkeulen, Verstärkungsartefakte.
18
Question
Was ist die Wellenlänge und Energie der klassischen Röntgenstrahlung?
Answer
0,01–10 nm, 20–140 keV.
19
Question
Auf was basiert der Kontrast in CT-Bildern?
Answer
Unterschiede in Röntgenabsorptionskoeffizienten der Gewebe.
20
Question
Was sind zentrale Komponenten eines CT-Scanners?
Answer
Röntgenröhre, Detektoren, Gantry, Computer.
21
Question
Wie funktioniert die Bildrekonstruktion bei CT?
Answer
Ausprojektionsdaten werden durch gefilterte Rückprojektion oder Iteration in Bilder umgewandelt.
22
Question
Was ermöglicht die Magnetresonanztomographie (MRT)?
Answer
Bildgebung anhand der Kernspinnachführung in Magnetfeldern.
23
Question
Wie entsteht das Signal in der MRT?
Answer
Durch Relaxation der angeregten Protonen im Magnetfeld.
24
Question
Was beschreibt der Zeeman-Effekt in MRT?
Answer
Aufspaltung der Kerne bei Magnetfeldern, Voraussetzung für Resonanz.
25
Question
Was ist die Larmor-Frequenz?
Answer
Prezessionsfrequenz der Kernspins: f=γB₀/2π.
26
Question
Wie entstehen Bilder in der MRT?
Answer
Durch Frequenz- und Phasenkodierung mittels Gradienten und Fourier-Transformation.
27
Question
Welche Magnetfelder werden in MRT verwendet?
Answer
Statisches Feld B₀, Gradientfelder Gx,y,z, und B₁ für Anregung.
28
Question
Was ist T1- und T2-Relaxation?
Answer
T1: Erholung der Längsmagnetisierung, T2: Zerfall der Transversalmagnetisierung.
29
Question
Was ist der BOLD-Effekt bei fMRI?
Answer
Veränderte Sauerstoffsättigung des Blutes durch neuronale Aktivität, sichtbar durch T2-Änderungen.
30
Question
Welche mathematische Gleichung beschreibt den exponentiellen radioaktiven Zerfall?
Answer
N(t) = N₀ e^(-λt)