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Anwendung der Radioaktivität in der Medizin (Nuklearmedizin) - Referat
Einleitung:
- fast jeder schon mal radioaktiver Strahlung ausgesetzt: Röntgen
- Krankheiten feststellen und behandeln
Folgen der Radioaktivität für den Menschen:
- viele Gefahren viele Menschen sind durch radioaktive Strahlung krank geworden oder sogar gestorben
Ablauf der Auswirkungen:
- radioaktive Strahlen auf menschliche Zelle  Zellkern und somit DNA geschädigt
-Dadurch Zelle nicht weiter teilen, oder die "abgespeicherten Informationen" werden verändert Mutationen in der Zelle auftreten, so dass diese von körpereigenen Abwehrkräften angegriffen und geschädigt bzw. zerstört wird
Radioaktivität ist für jeden ein Warnsignal
-z.B.: Hört man etwas von "verstrahlten Gütern", möchte
man möglichst schnell die Flucht ergreifen und niemandem käme der Gedanke, sich freiwillig in der Nähe von radioaktiven Stoffen aufzuhalten oder diese sogar in seinem Körper vorzufinden oder zu plazieren.
Sinnvolle Anwendung der Radioaktivität beim Menschen
- heutzutage benutzen wir Radioaktivität zu unseren Gunsten
- zerstörenden Strahlen unser Vorteil wenn wir krank sind
-eigentlich sehr seltsame Vorstellung: Radioaktivität in der Nähe von schwachen oder kranken Menschen, sogar innerhalb ihrer Körper
 über Röntgenaufnahmen, Untersuchungen durch "verabreichte Radioaktivität" (trinken),
Bestrahlung von erkrankten Zellen oder Tumoren oder sogar indem zeitweilig radioaktives
Material in den Körper eingesetzt wird
Behandlung
-Behandlungen=Risiken
-doch großen Erfolge durch Behandlungen dieser Art
 Mediziner und auch Erkrankte täglich das Risiko eingehen
-Risiko in den letzten Jahren durch exaktere Anwendungen immer geringer gehalten
Obergrenze:
- jedes Organ hat Strahlenobergrenze (Wichtungsfaktor)
- Folie (beschreiben)
- Äquivalentdosis H mit dem für das Organ entsprechenden Wichtungsfaktor multipliziert - Das Produkt ist die effektive Äquivalentdosis He.
-Beispielrechnung (an der Tafel)
-Die Knochen eines Menschen sind durch Bestrahlung von Ra-226 mit 10 mSv (millisivert) belastet worden Es ergibt sich danach eine effektive Äquivalentdosis
1.Röntgenstrahlung
-1895 Wilhelm Conrad Röntgen entdeckt (nach ihm benannt)
- zufällig bei Experimenten mit Gasentladungsröhren (untersuchte dabei Kathodenstrahlen) --nannte "X-Strahlung"
- Röntgen beschrieb die Eigenschaften sehr genau und erhielt 1901 für seine Arbeit den ers-ten Nobelpreis für Physik
-Grenzt im oberen bereich an kurzwellige ultraviolette Strahlung unteren Bereich Gamma-strahlung
- Röntgenstrahlen in sechs große Bereiche: -Röntgen- UV, überweiche, weiche, mittelharte, harte und überharte Röntgenstrahlen
- Gemisch von Röntgenstrahlen mit vielen verschieden Wellenlängenweiße Röntgenstrah-len
-Röntgenstrahlung entsteht Elektronen mit sehr hoher Energie auf einen Atomkern zu bewe-gen und ein Kern nahes Elektron anregen
- Beim Eindringen in die Atomhülle geben die abgebremsten Elektronen einen Teil ihrer Energie in elektromagnetischer Strahlung ab
- bei Entdeckung kaum als Strahlung wahrgenommen
erst "Partygag" auf einigen Feiern  viele aus Spaß damit beschäftigten, Körperteile zu röntgen
-Schnell großen Vorteil der Röntgenstrahlung für die Medizin erkannt
 durch Röntgen eines Körperteiles herausfinden, was mit Knochen ist & wie
bestimmte Muskel arbeiten
- in Medizin generell reine oder überwiegende β-Strahler verwendet
Vorgehen:
-Ein Patient, bzw. der zu untersuchende Teil des Patienten wird zwischen einen Leuchtschirm und den Röntgenapparat gelegt
- Strahlung ist eine besonders kurzwellig und energiereich
- Wellenlänge ist wesentlich kürzer als die von gewöhnlichem Licht (teilweise fast viermal so kurz)
-Regel: Je kürzer die Wellenlänge einer Strahlung, desto eher durchdringt sie einen Körper Licht scheint nicht durch die meisten Körper hindurch, Röntgenstrahlen aber schon
- Knochen erscheinen auf dem Leuchtschirm eher als sehr dunkle bis schwarze "Flecken"  größere Menge an Strahlung absorbieren
- wo das Licht direkt auf den Schirm fällt, entstehen helle Flächen
- "Bild" entsteht auf einer Folie, die mit Silbernitrat bestrichen ist
- Trifft die Strahlung auf diese Lösung, reagiert sie und es entsteht Silber
 später beim "abwaschen" der Folie nicht so leicht abgespült wie das Silbernitrat
- Auch Krankheiten wie Osteoporose oder ähnliche Erkrankungen, durch die die Knochenstruktur verändert bzw. zerstört wird, können durch Röntgenaufnahmen gut erkannt werden
Beispiel: Herzmuskel
-lässt Teile der Strahlung durch & auf Bildschirm entsteht gräuliches Bild
 Arzt kann auf dem Bildschirm erkennen, ob z.B. ein Muskel geschädigt ist oder
Knochen gebrochen
Beispiel: Sportverletzung Fuß:
- als erstes eine Röntgenaufnahme gemacht
festzustellen, ob "nur" ein Muskel gezerrt oder gerissen, bzw. ob Knochen gebrochen
Gefahren der Röntgenstrahlung
- Methode erscheint zunächst perfekt; doch mittlerweile kennt man auch Gefahren der Röntgenstrahlung.
 trotz allen Vorteilen für uns: Röntgenstrahlung ist radioaktive Strahlung
 kann genau wie unabsichtliche Strahlung Schäden verursachen
- Aufgrund dieser Gefährdung jeder Patient Bleiwesten über nicht zu bestrahlenden Körperteilen
- Dann verlassen Arzthelfer den Röntgenraum (Wände aus Sicherheitsgründen aus Blei)
-Die Untersuchungsmöglichkeiten mit Hilfe von Röntgenstrahlung sind allerdings noch ausgewählter möglich
Das Röntgendiagnosegerät
- Gerät, mit dessen Hilfe man innere Organe untersucht
-wesentlichen Bestandteile sind eine Röntgenstrahlröhre und ein Leuchtschirm
- Zwischen diesen beiden wird der Körper plaziert den man untersuchen möchte
- Röntgenstrahlen, die direkt auf den Schirm treffen, ergeben dort eine helle Fläche
- Werden sie im Körper des Patienten teilweise absorbiert, so ergibt sich auf dem Schirm an den betreffenden Stellen eine mehr oder weniger dunkel graue FlächeSo zeichnen sich der Herzmuskel, als hellere Grautöne ab
-Beispiel Darm untersuchen:
• Patienten zuvor ein Salz (meist das Sulfat des Bariums) oral verabreicht oder direkt in den Darm eingeführt
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• absorbiert die Röntgenstrahlen relativ starkso dass der Durchgang des Bariumsal-zes durch den Verdauungskanal auf dem Schirm zu erkennen ist
-Mit Hilfe der Röntgendiagnostik z.B. Krebserkankungen der Knochen oder des Verdau-ungstraktes erkennen, Geschwüre von Magen oder Darm sowie Osteoporose (Erkrankung, bei der Knochesubstanz abgebaut wird)
- Röntgenstrahlung nicht nur zu Erkennung auch direkte Bekämpfung von Krankheiten
- erreicht oft nur eine geringe Tiefe in der Haut nicht zur Behandlung tiefer liegenden Tumoren
 eher Schäden in den oberen Hautschichten anrichten
 Röntgentherapie hauptsächlich Behandlung von Hautkrankheiten
Computerthomographie (CT)
-höchst entwickeltes Röntgenverfahren
-1972 erfunden
-mitgewirkt bei Entdeckung:Physiker Allan M. Cormack und der britische Elektrotechniker Godfrey Hounsfield 1979 Nobelpreis für Medizin
-konkurenz mit MRT (nicht strahlendbelastend, aber ungenauer)
-gleiche wie Röntgen
unterschied: Computergesteuert, höhere Strahlendosis und statt 2D, 3D
-Schichtaufnahmen
Röhre mit Strahlen
-ermittlung ganz genaue aufnahmenKontrastmittel verabreicht: PET CT
Ablauf:
-patient auf verschiebbarer Liege ins Gerät geschoben
-ärzte verlassen Raum (Strahlung) Gegensprechanlage vorhanden
-ruhig liegen
-dauer 30Min- 2h
-wegen Strahlung keine Schwangere und kein Metall
2. Strahlentherapie
-Behandlung eines erkrankten Körperteils mit ionisierender Strahlung
-um tieferliegende Krankheiten (Tumor, Krebs) heilen
-intensiveren Bestrahlung eines Tumors  zellzerstörende Kraft der Strahlung ausgenutzt
 hindert Vermehrung der Zellen des Tumors oder im Idealfall verkleinern und verschwinden
 Ziel Tumor möglichst stark schädigen, gesunde Gewebe dabei schonen
- nur optimale Ausrichtung der Strahlen auf erkranktes Gewebe
-Ioniesirende Strahlen verursachen Zellschäden normale Zellteilung verhindern oder Erbsubstanz durch Mutation direkt verändernStörungen der Zellfunktion
 Krebszellen abgetötet
- Wie auch die zytotoxischen (zellschädigende) Mittel, in der Chemotherapie wirkt begrenzt ,d.h. auch normale (nicht bösartige) Zellen werden geschädigt
Vorgehen:
-als erstes Patient genau untersucht, um exakte Lage des Tumors zu bestimmen
meistens durch eine Computertomographie (spezielle Art des Röntgens)
-dann Strahlendosis angeordnet  je nach Größe: mehrmals täglich bis 2 Mal in der Woche)
- Dosis der Strahlen in Gray (Gy) gemessen
-Formel: Strahlungsmenge = Köpermasse von einem Kilogramm die Energie von einem Joule erzeugt
 in Patientengespräch mit Einbeziehung aller Fakten genau festgelegt welche Behandlung wie lange und in welchem Ausmaß
Vor allem bei Krebspatienten muss genau abgestimmt werden, wie die Behandlung
-meistens Chemotherapie und die Bestrahlung zusammen genaues Behandlungsschema
erstellt
-nur regelmäßige Bestrahlung in der richtigen Dosis zufriedenstellendes Ergebnis
- Zu niedrige Dosen keinen Erfolg
-zu hohe Dosen riskant, da wie bei der Chemotherapie auch gesunde Zellen unwiderruflich zerstört werden
- Telecurietherapie (äußere Beschusstherapie)
- bei Behandlung Patient in Rückenlagemöglichst genau mit gebündelten Strahl "treffen"  übernimmt Computer (CT), um die Zielgenauigkeit zu erhöhen
-Patient möglichst still liegen, doch es ist möglich, dass er z.B. Buch liest oder ähnliches bis zu 6 Stunden dauert
- Bestrahlungsstelle genau auf Haut markiert (Markierstifte)
- Protonenstrahl von außen auf den Tumor gerichtet
- in verschiedene Energiebereiche: -Oberflächen-, Orthovolt - und Megavolttherapie
 Oberflächentherapie bereits erwähnte Röntgenbestrahlung an der Oberfläche der Haut weiche Strahlen auf die oberste Hautschicht und die Lippen gesetzt
- beiden anderen Therapien arbeiten mit Gammastrahlung
-Strahlen der Orthovolt- und Megavolttherapie  Tochtergeschwülste eines Haupttumors vernichten
- Megavolttherapie
• behandelt auch tiefer liegende Geschwülste durch harte Strahlen
-nur Gammastrahlung genug wirkung, um Erfolge zu erzielen möglichst viel dieser Strahlung und möglichst wenig der Alpha - bzw. Betastrahlung
 werden wegen mangelnder therapeutischer Wirkung abgefiltert
-Weiterhin möglichst viel Gammastrahlung aus finanziellen Gründen
Am besten Kobalt-60
-regelmäßige Therapie  Tumor erheblich verkleinert, sein Wachstum verlangsamt oder gestoppt, und manchmal Tumor komplett entfernt (ohne größerer OP)
3.Tiefentherapie (Nuklearmedizinische Therapie)
- weitere Art der Therapie von Geschwülsten direkte Einführung von radioaktiven Stoffen in Körper
- verschiedene Möglichkeiten:
• Möglichkeit leicht erreichbare und genau einzuschätzende Tumore direkt
stark bestrahlen Cäsium 137 in unmittelbarer Nähe des Tumors in den Körper
einsetzt und einige Tage belassen
 Vorteil: hoch dosierte Radioaktivität, die auf Tumor wirkt
- fast ausschließlich bei Krebserkrankung des Gebärmuttermund oder -hals
 Nachteil: nur anwendbar, wenn Tumor leicht zugänglich und genaue Größe bekannt
• andere Art Radiojodtherapien (Radioaktivität injizieren)
- alleine 1999 60.000 mal angewandt
-injiziert Lösung
-ausgenutzt, dass sich Jod größtenteils in Schilddrüse anreichert  radioaktives Jod von der Schilddrüse aus strahlt
-bei Durchblutungsstörungen kommt Strahlung zum Einsatz Man injiziert dem Patienten eine radioaktive Lösung
Laufweg des Blutes auf einem Meßgerät sichtbar erkennen, wo in der Arterie (z.B. Herzmuskel / Kranzgefäße) eine Verkalkung vorliegt
Allgemeine Gefahr der Behandlung mit radioaktiven Stoffen
-Möglichkeit: Radioaktivität nicht nur Krebs heilet, sondern auch verursachen kann.
-Strahlung kann Zellen zerstören und zur Mutation bringen
- viele Patienten Appetitmangel, Übelkeit, Erbrechen, Hautstörungen,Juckreiz, Rötungen, Immunschwächung
- Infektionen wie Tuberkulose, Pilzinfektionen
- generell Krankheiten, für die gesunde Menschen weniger anfällig sind
Reaktionen werden auch als "Strahlenkater" genannt
-Viele ehemalige Behandelte heute Leukämie  hohe Strahlendosis in der Kindheit zurückzuführen
Abschluss
-Radioaktivität birgt viele Gefahrenviele Menschen durch die Folgen krank geworden oder ums Leben gekommen
-Doch die Radioaktivität gibt auch die Möglichkeit, Krankheiten zu erkennen und zu heilen und Menschen das Leben zu retten
 man kann auch gutes damit vollbringen!
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