Grundlagen der Phasenkontrastradiografie

Die Röntgenbildgebung macht sich die Tatsache zu Nutze, dass Röntgenstrahlung bei der Durchquerung eines Objektes (Patienten) durch die unterschiedlichen Materialien im Objekt unterschiedlich beeinflusst wird. Eine der Eigenschaften der Materialien ist die Fähigkeit die Strahlung zu schwächen, was durch den Imaginärteil des Brechungsindex des Materials hervorgerufen wird. Diese Eigenschaft führt zum bekannten Röntgen-Abschwächungsbild oder Absorptionsbild. Eine weitere Eigenschaft von Materialien ist die Fähigkeit, Strahlung in ihrer Richtung abzulenken, was durch den Realteil des Brechungsindex hervorgerufen wird. Dieser Effekt ist analog zur Lichtoptik, bei der Licht z.B. durch Glas in der Richtung abgelenkt werden kann. Diese Eigenschaft führt zum sogenannten Phasenbild. Wenn sehr kleine, granulare Strukturen in einem Objekt vorliegen, kann dadurch die Strahlungsablenkung diffus werden. Diese Eigenschaft führt zum sogenannten Dunkelfeldbild. Die Ablenkwinkel oder Brechungswinkel, die Röntgenstrahlung in üblichen Materialien erfährt, betragen wenige zehntausendstel Grad und sind damit sehr viel kleiner als für sichtbares Licht. Daher benötigt man sehr sensitive Methoden, um diese Ablenkung messbar zu machen.

Lernziele:

Im Vortrag werden die Grundlagen der Absorption, des Phasenkontrasts und des Dunkelfeldkontrasts als Grundlagen neuer Röntgenbildgebungsmethoden eingeführt. Es wird die Messung dieser Bildgrößen mittels des Gitter-basierten Talbot-Lau-Verfahrens vorgestellt. Weiterhin soll ein qualitatives Verständnis für die Signaturen, die sich für die medizinische Bildgebung ergeben, erarbeitet werden.

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