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Positronenemissionstomographie

Medizinische Physik, Medizintechnik, PET, Verfahren in der Nuklearmedizin zur Erzeugung schichtweiser Abbildungen der Verteilung eines Radiopharmazeutikums im Körper mit Hilfe eines Computers. Neben der PET gehört auch das SPECT zu den emissionstomographischen Verfahren. Während für SPECT Gammastrahler verwendet werden, setzt die PET positronenemittierende Isotope wie 11C, 13N oder 15O ein, also Betastrahler. Hier macht man sich die besondere Eigenschaft der Annihilation zunutze: Das beim b+-Zerfall emittierte Positron zerstrahlt (annihiliert) nach kurzer Zeit mit seinem Antiteilchen, dem im Körper in reichlichen Mengen vorhandenen Elektron. Dabei werden zwei g-Quanten in genau entgegengesetzte Richtungen emittiert. Diese g-Quanten werden von einem Ring von einigen hundert Detektoren registriert, welcher den Patienten umgibt. Bei der Annihilation wird in zwei gegenüberliegenden Detektoren praktisch gleichzeitig jeweils ein g-Quant registriert. Da der Zerfallsort auf der Verbindungslinie zwischen den beiden Detektoren stattgefunden haben muss, können auf diese Weise Projektionen im Computer berechnet werden, die mit Hilfe der gefilterten Rückprojektion zu einem Schnittbild verarbeitet werden. Wegen der simultanen Detektion ist das Signal von der Absorption im Körper unabhängig und ermöglicht daher die Bestimmung der absoluten Konzentration des Radionuklids im Organ. Gegenüber SPECT ergibt sich eine ca. 1 000mal grössere Empfindlichkeit. Die erzielte Bildauflösung liegt bei etwa 4 mm. So können mit PET z.B. Erkrankungen, die im Zusammenhang mit dem Glucosestoffwechsel stehen, diagnostiziert werden. Die Alzheimer-Erkrankung z.B. zeigt einen verminderten Glucoseverbrauch, aber auch viele Tumorerkrankungen weisen einen im Vergleich zum Normalgewebe veränderten Glucoseverbrauch auf. Da die meisten Positronenstrahler eine sehr kurze Halbwertszeit besitzen (mit Ausnahme des Fluor (18F) mit einer Halbwertszeit von 110 min), müssen die Radiopharmaka am Ort der Verwendung hergestellt werden. Dies erfordert die Nähe eines Beschleunigerlabors und schränkt zur Zeit die Verbreitung von PET auf wenige Gebiete ein.

 

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