Radiologi - Växelverkan Med Materia

Front 1

Vad menas med attenuering?

Back 1

Det är den minskning i intensitet som strålningen genomgår under sin väg genom materia. (Hur mkt den bromsas upp). Attenuering är ett resultat av växelverkan med materian.

Front 2

Vilka faktorer påverkar attenuering? 4 st

Back 2

X Atomnummer
- Hänger ofta ihop med hur tungt ett material är.
- Tunga ämnen --> kraftig attenuering

X Densitet (g/cm2)
- Hur tätt ett ämne är
- Högre densitet --> mer attenuering

X Elektroner per gram (e/g)
- Tjockleken på materialet.
- Fler elektroner --> tjockare material--> mer attenuering

X Strålningens energi
- Ju högre energi desto bättre genomträngningskraft

Front 3

Vad är monoenergetisk strålning?

Back 3

Det är då strålningens fotoner i princip bara har en energinivå

Front 4

Hur sker attenueringen av monoenergetisk strålning?

Back 4

Attenueringen sker linjärt. Minskar tex med 20% vid varje kollision.

Front 5

Hur sker attenuering av polyenergetisk strålning?

Back 5

Attenueringen är ej linjär eftersom fotonerna har olika stora energinivåer. De med låg energi har svårare att ta sig igenom materia och attenuerar därför snabbare. Kan vid första kollision tappa med 35% för att i nästa tappa 27% osv.

Front 6

Vad händer med strålning utan växelverkan?

Back 6

Då går elektroner rakt igenom atomerna utan att påverka ngt med dess energi.

Front 7

Vad uppkommer då strålning med växelverkan träffar patienten? (3 st huvudeffekter)

Back 7

X Koherent spridning

X Fotoelektrisk effekt

X Comptonspridning

(X Parbildning och fotodisintegrering)

Front 8

Hur går koherent spridning till?

Back 8

Elektron kommer till atomen i en vågrörelse. Atom tar upp elektronen under ett tag men avger sedan ALL energi igen men i en annan riktning.

SÅ: samma våglängd, samma energi men i en annan riktning

Har ingen större diagnostisk betydelse inom radiologin eftersom det utgör mindre än 5% av växelverkan.

Koherent spridning ses som en växelverkan mellan infallande foton och atomen i helthet. Sker vid låga energier

Front 9

Hur uppkommer fotoelektrisk effekt?

Back 9

Är den mest betydande växelverkan. Då fotonerna når materia, tex en tand kommer de växelverka med den. Då det uppkommer fotoelektrisk effekt kommer en foton att fångas upp i materians atomers innersta skal. Det ger istället en elektron som fortsätter i någon annan riktning.

De fotoner som inte har växelverkat med materian kommer hamna på sensorn där de avbildar en skuggbild av munnens strukturer.

Front 10

Hur stor är sannolikheten för att få fotoelektrisk effekt som växelverkan?

Back 10

X 1/fotonenergin^3.
- Vilket innebär att fotonenergin inte bör vara alltför hög eftersom kvoten av: 1/högt tal blir nästintill obefintligt och då är sannolikheten låg. Fotonerna har så stor genomträngande kraft att de inte interagerar med atomerna så mycket.

X Atomnummer^3
- Innebär att sannolikheten ökar med materialets tyngd. Beror på att inte fotonerna tränger igenom lika lätt utan istället måste interagera med atomerna.

Front 11

Varför bör man ha en blandning av tenn och bly i ett strålningsskydd och vad har det att göra med "K-kanter"?

Back 11

Om man tittar på ett diagram med attenuering på Y-axeln och fotonenergi på X-axeln kan man se att tenn attenuerar strålning bättre vid ett viss fotonenergi-spektra,
Bly däremot är mkt bättre på att fånga upp fotoner som är riktigt högenergetiska.

K-kanter syftar till atomerna innersta skal, k-skalet.
Tenn fångar upp strålning bra vid ett visst spektra eftersom dess k-skals bindningsenergi då sammanfaller med fotonernas energi och då fångas de upp. Just den energinivån är den som flest antal fotoner färdas med.

Front 12

Vad innebär Comptonspridning?

Back 12

Det är vad man brukar kalla den spridda strålningen, sekundärstrålning. Fotonerna kan spridas åt vilket håll som helst och spridningsmönstret brukar liknas vid det man får då man sprutar vatten med en vattenslang mot tex en vägg. Området snett bakom röntgenapparaten drabbas mest av sekundärstrålning. (som när man sprutar mot en vägg med slangen)

Det uppkommer i det yttersta elektronskalet. Den foton som träffar elektronen i yttersta skalet kommer att genomgå en energiminskning men inte så stor eftersom det inte krävs så mkt energi för att slå lös en elektron där. Fotonen fortsätter sedan i ngn riktning som sekundär strålning.

Front 13

Vad kan ge upphov till mkt spridd strålning om man tex ska röntga ngt organ i kroppen?

Back 13

Om mkt mjukvävnad ligger i vägen för det önskade objektet ger det upphov till mer sekundärstrålning än vanligt eftersom strålningen krockar oftare då. Det kan vara att personen som röntgas är överviktig och har då mkt fett.

Front 14

Hur stor är sannolikheten för comptonstrålning?

Back 14

X Ökar proportionellt i takt med ökad elektrontäthet

X Avtar med ökad fotonenergi.

Detta är samma kriterier som för fotoelektrisk effekt. Så får man mkt fotoelektrisk effekt får man även mkt sekundärstrålning.

Comptonspridda fotoner når ofta fram till röntgenfilmen där de lägger sig som en slöja. Avgörande för kontraster på skuggbilderna??

Front 15

Hur är fördelningen av växelverkan i olika material?

Back 15

X Vatten
- Mkt comptonspridning
- Ungefär lika mkt koherent spridning som fotoelektrisk effekt

X Kompakt ben
- Ungefär lika stora delar av fotoelektrisk effekt och comptonspridning
- Liten mängd koherent spridning

X Natriumjodid
- Nästan bara fotoelektrisk effekt.
- Ungefär lika liten andel comptonspridning som koherent spridning.

Front 16

Hur är röntgenkontrasterna beroende på energinivån hos strålningen?

Back 16

Röntgar man tänderna vill man gärna ha stora kontraster mellan hårdvävnad (hydroxyapatit) och mjukvävnad (tex vatten). På Y-axeln i ett diagram har vi sannolikheten för växelverkan och på x-axeln energinivån i keV.

Vid höga energier har båda ämnena ungefär lika hög sannolikhet för växelverkan vilket inte är bra eftersom man inte kan urskilja strukturer lika bra då.

Däremot har hydroxyapatit mkt större sannolikhet att växelverka än vad vatten har vid låga energinivåer så lägre energi--> högre kontraster.

Energinivån måste däremot vara hög då man vill göra tex en lungröntgen eftersom man vill se lungan och inte alla revben som ligger för.