H10 Medische beeldvorming
10.1 Elektromagnetische straling
Alle elektromagnetische golven planten zich in vacuüm voort met de lichtsnelheid, maar kunnen
verschillen in frequentie en golflengte. Samen vormen ze het elektromagnetisch spectrum of em-
spectrum (Binas 19B). De straling staat daar gerangschikt naar golflengte, frequentie en energie. Het
spectrum bestaat uit radiogolven, infrarood (ir), zichtbaar licht, ultraviolet (uv), röntgenstraling en
gammastraling. Het verband tussen de golflengte en de frequentie van em-golven is:
c=fxλ c = lichtsnelheid (ms-1) (Binas 7A)
f = frequentie (Hz)
λ = golflengte (m)
Om sommige aspecten van em-straling te verklaren wordt het deeltjesmodel gebruikt waarin straling
beschouwt kan worden als een stroom deeltjes: fotonen. Dit zijn de kleinst mogelijke pakketjes
stralingsenergie van een elektromagnetische golf. Fotonen hebben geen massa en altijd de
lichtsnelheid. Hoe groter de frequentie, hoe meer energie:
Ef = h x f Ef = energie van het foton (J)
h = constante van Planck (J/s) (Binas 7A)
f = frequentie (Hz)
Energie van ioniserende straling druk je vaak uit in elektronvolt (eV). Om van J naar eV te gaan moet
je in Binas 5 kijken. Als de energie van een foton groot genoeg is, kan deze atomen ioniseren door
een elektron uit het atoom te stoten. Alle straling met een energie kleiner dan die van uv-straling
heeft geen ioniserend vermogen.
Het lichaam houdt röntgenstraling deels tegen, je noemt dit absorptie. De rest van de straling gaat
door de stof heen: transmissie. Met de halveringsdikte (Binas 28F) kun je uitrekenen hoeveel straling
er door een bepaalde stof heen komt:
I = I0 (1/2)n I = stralingsintensiteit na afstand d door een materiaal (W/m 2)
n = d/d1/2 I0 = oorspronkelijke intensiteit (W/m2)
d = dikte van de stof (cm)
d1/2 = halveringsdikte (cm)
Bij röntgenstraling hebben de fotonen een zwak ioniserend vermogen, maar een hoog doordringend
vermogen, waardoor het geschikt is voor medische beeldvorming. Botten houden röntgenstraling
beter tegen dan de rest van het weefsel, zodat je een röntgenfoto van het bot kan maken. Je kan
hiermee ook een doorlichtingsfoto of -filmpje maken (Binas 29) met behulp van een
contrastvloeistof, die de straling zeer goed absorbeert.
Bij een CT-scan stuurt het CT-apparaat röntgenstraling door een patiënt. Een röntgenbuis bevindt zich
aan de ene kant en een detector aan de andere kant van het lichaam. Het voordeel is dat je precies
na kunt gaan waar alle botten ten opzichte van elkaar zitten. Het nadeel is dat je aan meer straling
blootgesteld wordt.
10.2 Effecten van straling
Straling is gevaarlijk voor de cellen in je lichaam, omdat het je DNA kan beschadigen. Wanneer
organismen aan te veel cellen blootgesteld staan, zullen cellen op grote schaal afsterven, waardoor
organen en het afweersysteem niet meer goed kunnen functioneren. Een maat voor de schade is de
geabsorbeerde stralingsenergie Estr per kilogram weefsel: de stralingsdosis D. De formule voor de
stralingsdosis is:
D = Estr/m D = stralingsdosis (Gy)
Estr = geabsorbeerde stralingsenergie (J)
10.1 Elektromagnetische straling
Alle elektromagnetische golven planten zich in vacuüm voort met de lichtsnelheid, maar kunnen
verschillen in frequentie en golflengte. Samen vormen ze het elektromagnetisch spectrum of em-
spectrum (Binas 19B). De straling staat daar gerangschikt naar golflengte, frequentie en energie. Het
spectrum bestaat uit radiogolven, infrarood (ir), zichtbaar licht, ultraviolet (uv), röntgenstraling en
gammastraling. Het verband tussen de golflengte en de frequentie van em-golven is:
c=fxλ c = lichtsnelheid (ms-1) (Binas 7A)
f = frequentie (Hz)
λ = golflengte (m)
Om sommige aspecten van em-straling te verklaren wordt het deeltjesmodel gebruikt waarin straling
beschouwt kan worden als een stroom deeltjes: fotonen. Dit zijn de kleinst mogelijke pakketjes
stralingsenergie van een elektromagnetische golf. Fotonen hebben geen massa en altijd de
lichtsnelheid. Hoe groter de frequentie, hoe meer energie:
Ef = h x f Ef = energie van het foton (J)
h = constante van Planck (J/s) (Binas 7A)
f = frequentie (Hz)
Energie van ioniserende straling druk je vaak uit in elektronvolt (eV). Om van J naar eV te gaan moet
je in Binas 5 kijken. Als de energie van een foton groot genoeg is, kan deze atomen ioniseren door
een elektron uit het atoom te stoten. Alle straling met een energie kleiner dan die van uv-straling
heeft geen ioniserend vermogen.
Het lichaam houdt röntgenstraling deels tegen, je noemt dit absorptie. De rest van de straling gaat
door de stof heen: transmissie. Met de halveringsdikte (Binas 28F) kun je uitrekenen hoeveel straling
er door een bepaalde stof heen komt:
I = I0 (1/2)n I = stralingsintensiteit na afstand d door een materiaal (W/m 2)
n = d/d1/2 I0 = oorspronkelijke intensiteit (W/m2)
d = dikte van de stof (cm)
d1/2 = halveringsdikte (cm)
Bij röntgenstraling hebben de fotonen een zwak ioniserend vermogen, maar een hoog doordringend
vermogen, waardoor het geschikt is voor medische beeldvorming. Botten houden röntgenstraling
beter tegen dan de rest van het weefsel, zodat je een röntgenfoto van het bot kan maken. Je kan
hiermee ook een doorlichtingsfoto of -filmpje maken (Binas 29) met behulp van een
contrastvloeistof, die de straling zeer goed absorbeert.
Bij een CT-scan stuurt het CT-apparaat röntgenstraling door een patiënt. Een röntgenbuis bevindt zich
aan de ene kant en een detector aan de andere kant van het lichaam. Het voordeel is dat je precies
na kunt gaan waar alle botten ten opzichte van elkaar zitten. Het nadeel is dat je aan meer straling
blootgesteld wordt.
10.2 Effecten van straling
Straling is gevaarlijk voor de cellen in je lichaam, omdat het je DNA kan beschadigen. Wanneer
organismen aan te veel cellen blootgesteld staan, zullen cellen op grote schaal afsterven, waardoor
organen en het afweersysteem niet meer goed kunnen functioneren. Een maat voor de schade is de
geabsorbeerde stralingsenergie Estr per kilogram weefsel: de stralingsdosis D. De formule voor de
stralingsdosis is:
D = Estr/m D = stralingsdosis (Gy)
Estr = geabsorbeerde stralingsenergie (J)
