Medizinische Informatik Teil 9

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Questions and Answers

Was entsteht, wenn ein Elektron ein anderes Elektron aus einem Atomverbund herausschlägt?

Bremsstrahlung

Elekromagnetische Strahlung

Ionisierende Strahlung

Charakteristische Strahlung (correct)

Welcher Anteil der Energie in einer Röntgenröhre wird in Röntgenstrahlung umgesetzt?

10%

50%

99%

1% (correct)

Welches Spektrum wird erzeugt, wenn Elektronen durch den Atomkern abgelenkt werden?

Einheitliches Spektrum

Diskretes Spektrum

Kontinuierliches Spektrum (correct)

Periodisches Spektrum

Welche Wellenlängen hat die Röntgenstrahlung typischerweise?

10 nm bis 1 pm (C) Signup and view all the answers

Was sind Röntgendetektoren verantwortlich für?

Die Bearbeitung von Röntgenstrahlen (A) Signup and view all the answers

Welches Material findet Anwendung als Anode in einer Röntgenröhre?

Molybdän (B) Signup and view all the answers

Was beschreibt das Wesen der ionisierenden Strahlung?

Die Fähigkeit, Atome zu ionisieren (A) Signup and view all the answers

Was geschieht mit Elektronen, wenn sie in einer Röntgenröhre beschleunigt werden?

Sie haben hohe kinetische Energie (C) Signup and view all the answers

Was wird bei der Hochpassfilterung berücksichtigt?

Die Unterschiede zwischen benachbarten Elementen (D) Signup and view all the answers

Was ist ein Ziel der gefilterten Rückprojektion?

Die Betonung der Kanten in den Projektionen (B) Signup and view all the answers

Was beschreibt die Radon-Transformation in der Bildrekonstruktion?

Die Transformation erfasst die Strahlintensität über verschiedene Winkel. (D) Signup and view all the answers

Was geschieht mit dem Bild, wenn kein Filter verwendet wird?

Das Bild erscheint unscharf und verwischt (B) Signup and view all the answers

Welches Verfahren wird aus der Radon-Transformation abgeleitet?

Gefilterte Rückprojektion (D) Signup and view all the answers

Was entsteht als Ergebnis der projektierten Strahlintensität über den Winkelbereich in der Radon-Transformation?

Ein Sinogramm (D) Signup and view all the answers

Welche Methode wird zur Korrektur von Bildabweichungen verwendet?

Pixelweise Berechnung der Abweichungen (D) Signup and view all the answers

Was passiert bei der iterativen, algebraischen Rekonstruktion?

Ein neues Modellbild wird mit Korrekturwerten generiert (C) Signup and view all the answers

Was geschieht während der Rückprojektion im Zusammenhang mit der CT-Bildrekonstruktion?

Die Intensitätswerte werden auf die Pixelmatrix addiert. (D) Signup and view all the answers

Welcher Nachteil ist mit der iterativen CT-Rekonstruktion verbunden?

Hoher Berechnungsaufwand (A) Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt der Detektor bei der Radon-Transformation?

Er misst die Strahlintensität entlang eines Körpers. (D) Signup and view all the answers

Welches der folgenden Elemente spielt bei der Bildrekonstruktion keine Rolle?

Die Bildauflösung des Ausgangsbildes (A) Signup and view all the answers

Was beschreibt ein Sinogramm?

Ein graphisches Ergebnis der Bildprojekte über Winkel. (A) Signup and view all the answers

Was ist ein charakteristisches Merkmal der CT-Geräte der 2. Generation?

Erreichen mehrere Detektorelemente gleichzeitig (C) Signup and view all the answers

Welches Resultat wird durch die Anwendung von Hochpassfilterung erzielt?

Eindeutigere Grenzen zwischen anatomischen Strukturen (B) Signup and view all the answers

Was war eine wichtige Voraussetzung für die Einführung der Spiral-CT?

Verfügbarkeit der Schleifringtechnik (A) Signup and view all the answers

Wann wurde die Radon-Transformation eingeführt?

1917 (A) Signup and view all the answers

Wie wird der Rekonstruktionsprozess beschrieben?

Als iterative Methode mit wiederholtem Vergleich (C) Signup and view all the answers

Was wird in der einfachen Rückprojektion mit der Pixelmatrix gemacht?

Die Werte werden für jede Projektion addiert. (D) Signup and view all the answers

Wie viele Elemente kann das Detektor der 3. Generation synchron zur Strahlquelle erreichen?

400 – 1000 Elemente (C) Signup and view all the answers

Was ist ein Merkmal der 4. Generation von CT-Geräten?

Die Röntgenquelle rotiert um einen geschlossenen Detektorring (B) Signup and view all the answers

Welche Technologie ermöglicht eine unterbrechungsfreie Rotation bei CT-Geräten der 3. Generation?

Schleifringtechnik (A) Signup and view all the answers

Welches Jahr wird als Einführung der Spiral-CT bezeichnet?

1989 (A) Signup and view all the answers

Was beschreibt den Aufnahmeprozess der Spiral-CT?

Röntgenröhre und Detektor bewegen sich synchron durch das Körpervolumen (C) Signup and view all the answers

Was beschreibt der Füllfaktor in Bezug auf einen Röntgendetektor?

Den Anteil der Detektorfläche, die zur Strahlendetektion genutzt werden kann (D) Signup and view all the answers

Welche Funktion hat der Kollimator in einem Festkörperdetektor?

Er filtert Röntgenquanten, die nicht aus der gewünschten Richtung kommen (C) Signup and view all the answers

Was ist die Hounsfield-Skala?

Ein Maß für die Absorptionsfähigkeit von Röntgenstrahlen verschiedener Gewebetypen (C) Signup and view all the answers

Welche Aussage trifft auf die Bildverwischungen bei einfacher Röntgenprojektion zu?

Sie entstehen durch die Überlagerung verschiedener Gewebestrukturen in der Projektionsrichtung (B) Signup and view all the answers

Was passiert bei der Berechnung der CT-Zahl eines Gewebes?

Sie betrachtet den spezifischen Schwächungskoeffizienten im Verhältnis zu Wasser (C) Signup and view all the answers

Was ist das Ziel bei der Verwendung von CT-Geräten?

Die Rekonstruktion eines Schnittbildes aus vielen verschiedenen Röntgenprojektionen (C) Signup and view all the answers

Wie wird Röntgenstrahlung von einem Szintillator verarbeitet?

Sie wird in Photonen umgewandelt, die dann in elektrische Signale konvertiert werden (B) Signup and view all the answers

Warum ist der Kontrast bei weichen Geweben während der Röntgenprojektion schlecht?

Weiche Gewebe haben einen niedrigen Dämpfungskoeffizienten (C) Signup and view all the answers

Study Notes

Medizinische Informatik - Wintersemester 2023/24 - Teil 9

Thema: Einführung in die medizinische Informatik, insbesondere Bildgebende Verfahren und Röntgenröhre
Datum: 6. Januar 2025
Dozent: Prof. Dr. Kai Hahn
Inhalte:
- Bildgebende Verfahren:
  - Projektionsröntgen: Detaillierte Erläuterungen zum Thema Projektionsröngen, zentrale Bedeutung der Methode und deren Prinzipien.
- Röntgenröhre:
  - Aufbau: Einfache Röntgenröhre als wesentliche Komponente zur Röntgenstrahlungserzeugung und Funktionsweise.
    - Kathode: Elektronenemission und Beschleunigung der Elektronen durch hohe Spannung.
    - Anode: Aufprall der Elektronen im Anodematerial, Entstehung von charakteristischer und Bremsstrahlung.
  - Eigenschaften der Röntgenstrahlung:
    - lonisierende Strahlung: wichtige Eigenschaften im Zusammenhang mit gesundheitlichen Folgen
    - Energie: Photonenenergie zwischen 100 eV und einigen MeV.
    - Wellenlänge: Wellenlängen zwischen 10 nm und 1 pm.
- Röntgendetektoren:
  - Aufbau: Detaillierte Beschreibung, wie z.B. Aufbau eines Festkörperdetektors, Kollimator, Szintillator und Photodioden und deren Funktionen
    - Flat-Panel-Detektor: Prinzip, Funktion, und interne Zusammensetzung (z.B.: Matrix, amorphes Silicium, Csl-Szintillator).
  - Relevante Bewertungsgrößen (Beispiel): Geometrische Effizienz.
Einfache Röntgenprojektion: - Kontrast: Guter Kontrast bei Objekten mit hoher Absorption (z.B. Knochen), schlechter Kontrast bei weichen Geweben. - Bildverwischungen: Hintereinanderliegende Gewebestrukturen führen zu Bildunschärfen in Projektionsrichtung.
Einfache Röntgenprojektion - Röntgenabsorption verschiedener Gewebetypen (Hounsfield-Skala): - Hounsfield-Skala: Jede Gewebestruktur besitzt einen spezifischen Schwächunskoeffizienten, der in Relation zu Wasser gesetzt wird. Werte werden in Hounsfield Units (HU) gemessen. - Zusammenhang zwischen CT-Zahl und Gewebe: Die CT-Zahl beschreibt den Schwächungskoeffizienten eines Gewebes relativ zu Wasser auf der Hounsfield-Skala.
Computertomographie (CT): - Prinzip: Erzeugung von Röntgenprojektionen aus verschiedenen Winkeln zur Rekonstruktion von Schnittbildern. - Bildrekonstruktion: Grundsätzlich mittels Radon-Transformation und Gefilterter Rückprojection. - Verfahren: Beschreibung der Verfahren (z.B. iterative, algebraische Rekonstruktionsverfahren). - CT-Geräte: Historische und gegenwärtige CT-Geräte, insbesondere 3-Generationen. Unterschiedliche Strahlungsarten.
Funktionen und Elemente einer spiral CT: die Verwendung von Schleifringtechnik und die Funktion der z-Interpolation werden im Zusammenhang mit dem spiral-CT angesprochen.
Weiterführende Informationen: Videolink für die Darstellung des CT-Geräts in Aktion.

Weitere relevante Begriffe

Hounsfield Units (HU): Einheit zur Angabe der Röntgenabsorption verschiedener Gewebe im CT.
Sinogramm: Darstellung der Röntgenabsorption entlang einer Linie/Geraden im Raum.

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Description

In diesem Quiz geht es um die Grundlagen der medizinischen Informatik, insbesondere über bildgebende Verfahren wie das Projektionsröntgen und die Funktionsweise von Röntgenröhren. Sie lernen die Struktur und Eigenschaften der Röntgenstrahlung sowie deren gesundheitliche Auswirkungen kennen. Testen Sie Ihr Wissen zu diesen zentralen Themen der Medizintechnik.